分子石墨烯架構(gòu)助力有機(jī)太陽能電池

　　為了更好地為新能源領(lǐng)域的科研工作者服務(wù)，小編推出新能源周刊，整理匯總過去一周世界范圍內(nèi)新能源材料研究的最新成果，以期能夠?yàn)楦魑惶峁┳钚碌闹R，應(yīng)對不斷變化的世界。你們的滿意，是我們不斷前進(jìn)的動力!

　　1、使用藻類生產(chǎn)生物燃料仍困難重重

　　科學(xué)家們希望使用藻類生產(chǎn)生物燃料。然而這項(xiàng)技術(shù)還存在不足之處，一篇JRC發(fā)表的文章就列舉出一些主要的難題，例如:藻類對營養(yǎng)物質(zhì)的要求很高、在戶外培育時很難保證選擇的品種維持高的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)藻類并轉(zhuǎn)變?yōu)樯锶剂系倪^程需要很高的能量投入，成本較高。而且，從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn)也需要克服一些技術(shù)上的難題。

　　2、從水橋到水電池

　　“水橋”現(xiàn)象在十九世紀(jì)被人們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在來自TU Graz and the Wetsus research Centre的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)伴隨水橋產(chǎn)生的還有帶有電荷的水，并且這些電荷可以保持一段時間。

　　放入陽極的水中會產(chǎn)生質(zhì)子，這些質(zhì)子通過水橋到達(dá)陰極，并在這里與羥基結(jié)合，因?yàn)橘|(zhì)子的移動速度并不是很快，如果在實(shí)驗(yàn)過程中突然關(guān)閉電路，那么一個容器中的質(zhì)子將會富余，另一個則會缺少質(zhì)子，實(shí)驗(yàn)表明這些電荷可以存在一周時間。

　　3、高電壓低成本碲化鎘太陽能電池

　　美國能源部實(shí)驗(yàn)室和華盛頓州立大學(xué)以及田納西大學(xué)的研究人員通過碲化鎘(CdTe)太陽能電池改進(jìn)了電池最大電壓，克服了實(shí)際的限制。CdTe電池具有低成本、耐候性的優(yōu)點(diǎn)，但沒有硅基電池高效。研究小組利用氯化鎘的標(biāo)準(zhǔn)處理步驟，提高了電池電壓。

　　這一研究旨在保護(hù)環(huán)境的同時滿足能源需求，解決社會復(fù)雜問題。

　　4、分子石墨烯架構(gòu)助力有機(jī)太陽能電池

　　有機(jī)太陽能電池具有大規(guī)模、低成本發(fā)電的潛能，要克服的一個挑戰(zhàn)是薄層電極頂部的差序。慕尼黑工業(yè)大學(xué)物理和化學(xué)系以及普朗克高分子研究所的研究人員已經(jīng)修改了染料分子，讓他們作為自組裝的分子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建塊。通過氫鍵，對石墨烯涂層金剛石襯底的原子級平整表面分子進(jìn)行自組裝。暴露于光時，分子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生光電流，形成高效光伏單層分子，從而解決了差序問題。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Communications上。

　　5、生物納米結(jié)合的可替代能源

　　藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的化學(xué)家制造出了一個不需要電池或電源的備用照明源。最近，一組研究人員與康涅狄格大學(xué)合作展示了高效半導(dǎo)體量子棒之間的能量轉(zhuǎn)移。量子棒和熒光素酶是可持續(xù)發(fā)展的納米生物材料，正確結(jié)合時能產(chǎn)生生物光。

　　團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是建立一個在該領(lǐng)域能實(shí)際應(yīng)用的納米生物系統(tǒng)。也許有一天我們會有可以插入到LED燈的納米棒。

　　6、新Adesto RRAM內(nèi)存壽命可達(dá)25年

　　上周，Adesto技術(shù)宣布了其內(nèi)存家族的新成員：一種稱為莫內(nèi)塔的超低功耗RRAM。

　　RRAM(電阻RAM)被視為一個NAND flash的潛在替代物，首席技術(shù)官Intrater說，“我們試圖建立內(nèi)存設(shè)備來解決特定的問題。”此外，Adesto的新芯片也更加節(jié)能。Intrater進(jìn)一步表示，盡管想要使用該內(nèi)存的公司可能針對相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做一些調(diào)整，但是新RRAM只需在較低的電壓下就可以工作，因此不需要電泵。

　　7、美國碲化鎘太陽能電池開路電壓突破1伏

　　在美國多個研究機(jī)構(gòu)的合作下，碲化鎘太陽能電池的最大電壓提高到1V。該研究小組從一個標(biāo)準(zhǔn)的處理步驟轉(zhuǎn)向采用氯化鎘，來提升電池電壓。他們將很多小磷原子放置在碲格柵上，在材料間形成適合的接口，通過不同的原子間距組成太陽能電池。這種方法提高了碲化鎘的傳導(dǎo)率和載流子壽命，使碲化鎘太陽能電池開路電壓首次突破1伏特。此種創(chuàng)新方法使太陽能電池變得更加高效，更具成本效益。

　　8、現(xiàn)代化技術(shù)：使用熱電學(xué)開發(fā)清潔能源

　　美國勞倫斯-伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用熱離子真空管技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種新型的發(fā)電機(jī)，可利用任何染料生產(chǎn)清潔能源。研究人員在已有熱離子技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用了最先進(jìn)的材料和制造技術(shù)，在先進(jìn)顯微鏡技術(shù)的輔助下，他們可以任意設(shè)計(jì)熱離子真空管的電壓和形狀。這一技術(shù)不僅可以幫助發(fā)展中國家生產(chǎn)電力，同時也可以幫助提夠家庭用電。