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半导体硅片回收不再单一:"有机薄膜制备更好
[2018-04-29 15:45]
太阳能电池板回收不再单一:有机薄膜制备更好的太阳能电池这是第一次,研究人员得以处理这些材料,这些材料称为共价有机框架,要把它们从普通的粉末形态改变为平片状的精确排列的分子,就在一个导电表面。这就扫清了一个主要障碍,可以使用共价有机框架取代昂贵的、不够通用的材料,用于今天的太阳能电池和其他电子产品。这项研究发表在4月8日的《科学》杂志上。共价有机框架有多种不同的属性,不同于传统的有机聚合物,这些属性包括优良的热稳定性,高比表面积和永久多孔性。尽管研究人员已经把它们确定为有趣的候选产品,准备替代这样的设备,但是,它们已经无能为力,因为事实上,这种材料的存在通常只是作为一种不溶性粉末。
  迪奇特尔是化学与化学生物学助理教授,他和同事们开发出一种简单的工艺,可以培育薄膜状(25-400纳米厚)的共价有机框架,就在石墨烯表面进行,石墨烯是一种单原子厚的碳片。太阳能组件回收他们采用X射线衍射,在康奈尔大学高能同步辐射光源(CHESS: Cornell High Energy Synchrotron Source)上确定材料的结构和方向。这种共价有机框架就生长为连续的薄膜,井然有序,层层堆叠在石墨烯表面。
  不同于粉末形态,这些薄膜都生长在透明表面上,可以被探测,采用现代光学测量就行。研究人员还可以改变框架的属性,这只需改变组件的结构。太阳能组件回收
  “这些材料是如此用途广泛,以致于我们可以合理地调整性能,而不是依靠分子形成薄膜,因为这是难以预测的,”迪奇特尔说。
  为了演示,研究人员创造了三种变化的框架。在这三种框架之中,有一种看起来尤其有希望用于太阳能电池,它使用的分子称为酞菁染料(phthalocyanines),常见于工业染料中,应用产品从蓝色牛仔裤到墨水钢笔都有。
  酞菁涉及叶绿素,可吸收的光包含大多数太阳光谱,这是一种罕见的属性,对于单一有机材料而言就是这样。
  “获取这些材料作为薄膜,用在电极材料上,这是重要的一步,可以在设备中研究和使用它们,”迪奇特尔说。“这种方法代表一种通用方式,可以在表面组装分子,而且是可预见地进行。这项工作打开了一扇大门,采取这些材料可以有许多其他方向。”太阳能光伏板回收太阳能电池板回收