鉅大LARGE | 點擊量:487次 | 2023年07月24日
廢棄的打印機墨盒怎么處理?我國科學(xué)家變廢為寶,構(gòu)建鈣鈦礦太陽能電池
導(dǎo)讀:中國科學(xué)家通過使用由打印機墨盒中的廢碳粉制成的電極,制造出效率為11.78%的完全可打印鈣鈦礦太陽能電池。該電池實現(xiàn)了0.88V的開路電壓、24.64mAcm的短路電流密度和54.56%的填充因子。
來自華東理工大學(xué)和中國河北科技大學(xué)的一組科學(xué)家開發(fā)了一種技術(shù),可以制造可打印的介觀鈣鈦礦太陽能電池,其電極由從打印機墨盒的廢碳粉中回收的碳制成。
目前這項工作剛剛起步,還處于實驗室小面積器件準(zhǔn)備階段。
介觀光伏器件通常帶有吸收層,可以通過基于溶液的方法和非真空處理進(jìn)行制造,這使得它們的生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)太陽能電池的生產(chǎn)成本相對較低。使用有機-無機層結(jié)構(gòu)鈣鈦礦最近使世界各地的科學(xué)家能夠?qū)⑿侍岣叩?0%以上。
該太陽能電池由北京德科納米科技有限公司的石墨和炭黑、泰坦科技有限公司的α-萜品醇、先進(jìn)電子的
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
碘化鉛(PbI2)和甲基鹵化銨(CH3NH3I)制成科技有限公司,5-銨戊酸碘(5-AVAI)和氧化鈦(TiO2)從GreatCell小號OLAR,二氧化鋯(ZrO2從WonderSolar有限公司,和粘貼)γ丁內(nèi)酯(GBL)來自AcrosOrganics。廢碳粉這里使用的碳粉是從我們自己的辦公室得到的,科學(xué)家解釋說,所有材料均按原樣使用,無需進(jìn)一步純化。
用于電極的碳糊由5.6克廢調(diào)色劑碳粉和石墨、1.06克ZrO2和0.8克乙基纖維素制成,分散在15克α-松油醇中。四個樣品的重量含量分別為5重量%、10重量%、17重量%和23重量%。
碳糊用量的變化對太陽能電池的性能有不同的影響,因為它們會顯著改變電極的形態(tài)、電荷復(fù)合、疏水性、功函數(shù)和電導(dǎo)率。因此,在廢碳粉重量含量為10%的情況下,光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)高達(dá)11.78%,中國小組表示,最佳性能取決于電極形態(tài)和疏水特性,其中轉(zhuǎn)向影響鈣鈦礦前體的注入、晶體形成、電荷復(fù)合的抑制以及電荷提取和收集。
該電池還實現(xiàn)了0.88V的開路電壓、24.64mAcm的短路電流密度和54.56%的填充因子。
所提出的技術(shù)在論文“Photovoltaicgreenapplicationofwastetonercarbononfullyprintable”中有所描述,該論文最近發(fā)表在《太陽能》上。科學(xué)家們聲稱這項新技術(shù)開辟了“廢碳粉綠色應(yīng)用的新途徑”。