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                美国科学家研发出一种直径仅有人类头发两万分之一的太阳能电池。这种新型电池不仅可以作为电子元件用于微型电路,还是首例能够独立完成光猜想电转化的纳米级设备

                形似同轴电缆

                这种新型纳米太阳能电池由哈佛大学化学教授查尔斯·莱贝尔与同事共同完成。英国《自然》周刊18日刊登研究论文,详细介绍它的结构和工@ 作原理。

                新型电池是一种具有多层结构的纳米线,形似用于有线电视网络的同轴电缆。但它的直径只有同轴电缆的10万分之一,肉眼几乎不可见,且采用3种具有不同导电性←能的光敏硅材料为主材。电池核心是直径◢约100纳米、覆有硼涂层的长就决定先拿他开刀吧条状硅晶体,外面包裹两╱层分别厚50纳米的多晶硅层,其中〒最外一层硅材料覆有磷涂层。

                阳光→照射纳米线时,带负电的电子离开硅晶体,形∏成正极微孔,也称空穴。电子穿过硅层向外移动,与电子数量相等但极性相◆反的空穴则向纳米线核心↙移动。当纳米线与电路接通时,电子和空穴的移动产∏生电流,把光能转声音化为电能。

                拥有三▲大优点

                莱贝尔说,在此之前已有科◣学家试图研发出纳米级光电设备。但所↓用材料多为有机化合物与半导体纳米结构物质的混合物,不仅能量转化效率低下々,还容易在阳光照射下降解。

                相比之下,新型纳米太阳能电池至少有三大优点。首先,新型电池的光电转化☉效率较高,一般能达到3%以上,最高时能◇达到5%。其次,新型电池以硅材料为主材,能够承受集中光照而不受蚀分解。此外,新型电池⌒的制作成本低廉,与其他光电设备相差无几。

                而从环保角度而言,新型电池作为一种电子元件具备∩用能清洁、高效、可再生的优点。

                莱贝尔接受法新社采访时说:“虽然单独一个纳米电子元件耗☆能很少,但是具备特定用途的电本可以有拳头招呼朱俊州路需要由许多元件相互连接组成,因此即使是纳米结构,耗能也颇为可观。”这种情♀况下,与“笨重、昂贵、不可再生”的传统能源相比,新型电池所用能源更为先进。

                还有※潜力待挖

                与现在已有民用太阳能电池20%的光电转化率相比,新型【纳米电池还存在一定差距,但是莱贝尔相信,新型电池在提高效能方面还」有潜力可挖。

                莱贝尔和同事下一步研究目标之一,就是要想办法克服新型电池晶体现存缺陷,提高它的能量转化▆效率。他说:“我们的目标是(把效率)提高到15%。”

                此外,莱贝尔认为新型电池在为纳米电子设备供能方面ω也达到了一定高度。研究表明,新型电池能够利用阳光独立产生200皮瓦功率,足以为微型电路持续稳定供能。

                莱贝尔说,未来不到10年时间内,不论□ 是在民用设备领域、生而且物恐怖主义监控领域还是内科诊断领域◆,这种微型电池技术有望发挥核心作用。(郜婕)请您发表感言,注意文明用语并遵守∴相关规定。

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