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讓我們想象一下以下場景:再也不用給手機(jī),、kindle或平板電腦充電,,是不是很驚喜?近,,有研究人員稱他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種能利用建筑物內(nèi)部和陰天下的低強(qiáng)度漫射光進(jìn)行發(fā)電太陽能電池,,并且工作效率達(dá)到一定的值。這種太陽能電池或許在未來將解放充電設(shè)備,,設(shè)備的外殼即可不斷給設(shè)備充電,,從而無需插入插座來充電。
漫射光太陽能電池并不是什么新東西,,基本很依賴昂貴的半導(dǎo)體材料才能達(dá)到好的效果,。在1991年,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的化學(xué)家MichaelGraetzel就發(fā)明了所謂的染料敏化太陽能電池(DSSCs),,這種電池能夠在昏暗的光線下達(dá)到的工作效果,,而且比標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池更便宜。在太陽光下,,好的DSSCs卻只能將14%的太陽能轉(zhuǎn)換為電能,,而標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率是24%。背后的主要原因是光能來的太快,,DSSCs并不能及時轉(zhuǎn)換,。因此,當(dāng)光能以一種緩慢的步伐照到它時,,就比如低強(qiáng)度的室內(nèi)光,,DSSCs的轉(zhuǎn)換效率能提高到28%。
DSSCs與標(biāo)準(zhǔn)的硅太陽能電池有點不同:標(biāo)準(zhǔn)的硅太陽能電池中,,吸收的陽光將硅原子上的電子激發(fā)到更高能級,,從而使得它們能夠跳過相鄰原子向正極移動。電子被正極收集并分流到電路中,,使得電路可以工作,。離開的電子在硅原子留下了空穴,空穴也是可以移動的,,并且隨著時間累積,,空穴會流向負(fù)極,在負(fù)極處和外部電路中的電子重合,,現(xiàn)在太陽能電池的硅原子電荷重新平衡,,使其可以持續(xù)發(fā)電。
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