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MIT石墨烯太阳能电池效率4.2%,或可替代ITO材料
发布日期:2013-01-21 23:15:12 来源:PV-Tech每日光伏
MIT研究人员日前成功采用石墨烯材料配合ZnO纳米线等材料制作出了改进的太阳能电池,石墨烯在该电池中替代了传统的透明导电氧化层ITMIT研究人员日前成功采用石墨烯材料配合ZnO纳米线等材料制作出了改进的太阳能电池,石墨烯在该电池中替代了传统的透明导电氧化层ITO,电池效率接近采用ITO的类似结构电池。
由于石墨烯材料自身结构稳定,在不破坏其电气特性和结构的前提下直接在原始石墨烯表面生长半导体材料十分困难。因此,研究人员首先在石墨烯表面测试了一系列高分子薄层,作为石墨烯与氧化锌纳米线(n型)的连接层。在其之上再制备作为空穴传输层半导体材料。实验中p型材料使用硫化铅(PbS)量子点和共轭高分子材料P3HT的效率分别为4.2%和0.5%。
参与研究的MIT材料科学工程学院副教授Silvija Grade?ak表示,“尽管我们的效率还低于普通硅基太阳能电池,但已经与采用ITO的电池接近。我们首次展示了纳米线太阳能电池的性能不会因采用石墨烯替代ITO而大打折扣。”
她表示石墨烯可以作为一种ITO的替代材料,ITO中常用的稀有金属铟成本较高,而石墨烯的原材料碳则低得多。同时石墨烯还具有可弯曲,重量轻,机械强度高,化学性质稳定等特点。
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美国研制出单界面储能材料更新:
2013-02-04 15:56:09
作者:中国储能网新闻中心
中国储能网讯:近期,美国莱斯大学研究人员在石墨烯片上快速生长出碳纳米管,长度可以达到120微米,以形成大量的表面积,看起来类似储能超级电容器。研制的这种无缝石墨烯/碳纳米管复合材料,或可作为最好的电极界面材料,在诸多储能和电子器件得到应用。 研究人员在高温下通过掺有悬浮型催化剂的片在碳衬底上可以制造出高度密集的纳米管。在这项工作中,研究人员将铁催化剂和铝氧化物缓冲层置于铜衬底上单独生长的石墨烯层的顶部。当加热时,碳纳米管通过催化像摩天大楼一样在石墨烯层上开始向上生长,它们将铝氧化物层顶起。铜作为三维复合材料的优良集电器。电子显微镜图像显示单壁、双壁和三壁纳米管都牢牢地嵌在石墨烯内,同时电测试显示在交接处电流可无阻抗通过。
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英国追加石墨烯研究项目投资
科技部门户网站 www.most.gov.cn 2013年02月04日 来源:科技部
2012年12月27日,英国皇家学会主席、前诺贝尔奖得主保罗·纳斯(Paul Nurse)爵士做客英国BBC广播电台采访英国财政大臣乔治.奥斯本 (George Osborne)时,奥斯本宣布英国将追加投资2150万英镑资助石墨烯研究项目。
英国帝国理工大学、剑桥大学、杜伦大学、埃克塞特大学、曼彻斯特大学和皇家霍洛威学院将共同加入该研究项目,所获资助将用于研究和实验设备投资。这些大学的工业合作伙伴包括诺基亚、全球最大军火商英国BAE系统公司、宝洁、英国国防科技集团(Qinetiq)、罗罗(Rolls-Royce)、Dyson公司、夏普和飞利浦等。
英国大学与科学国务大臣David Willetts评论道,曼彻斯特大学的科学家因为发现了石墨烯而获得诺贝尔奖。现在到了我们利用世界级院校优秀的科研活动对该神奇的材料进行商业化探索的紧迫时刻。这笔意义重大的投资将支持尖端研究项目以发现石墨烯的日常用途。该笔投资将孕育创新,驱动经济增长,帮助英国在全球竞争中崭露头角。
在该笔投资中,剑桥大学获得了1200多万英镑的资助,用于研究石墨烯灵活的电子和光电子应用,包括触摸屏等。帝国理工大学获得了450多万英镑的资助,用于设备和工程研究,石墨烯的这些性质可用于多功能涂层、纤维复合材料和三维网络等。剑桥大学的Clare Gray教授和曼彻斯特大学的Robert Dryfe教授正在探索石墨烯在能源存储应用方面的潜在用途:超级电容器和电池。宝洁和Dyson公司将和杜伦大学的Karl Coleman教授合作,探索石墨烯复合材料特别是最细、最强材料的潜在应用领域。
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【诺基亚获13.5亿美元来研制世界最硬材料】诺基亚刚从欧盟获得13.5亿美元研究经费,用于研制一种名为石墨烯的材料。石墨烯是有史以来所能生产出来的最结实的材料,硬度是钢的300倍,也是现存最轻的导体。若研制成功,以后手机或将变得更坚固。(新浪科技)
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英国曼彻斯特大学石墨烯项目获8.5亿英镑巨额科研经费
2013年02月01日09:46
据了解,近日,英国曼彻斯特大学获得10亿欧元的科研经费,旨在探索“神奇材料”石墨烯。
欧盟委员会(European Commission)这笔高达8.55亿英镑的经费是最高金额的研究拨款。
这是欧盟委员会的“未来新兴科技”项目的一部分,欧盟委员会说,石墨烯具有独特的物理和化学特性,是最却又最坚硬的材料,导电性比铜更好,比钢更坚固100至300倍。
“石墨烯将成为21世纪的神奇材料,就像20世纪的塑料一样。”
曼彻斯特大学研究石墨烯的专家,俄罗斯出生的海姆(Andre Geim)和诺夫赛洛夫(Konstantin Novoselov)因为研究石墨烯取得的成就而获得2010年诺贝尔物理奖。
人类大脑研究项目
除了石墨烯之外,欧盟委员会也拨款10亿欧元经费给一个国际性的研究人类大脑的科研项目。
该项目将试图模拟人类大脑数千亿神经细胞,了解人类大脑的构造和功能。
随着人类年龄逐渐提高,有关大脑的病变逐渐成为医疗保健的重点,但有关其病理却知之甚少。
欧盟委员会说,人类大脑项目将收集大量的临床资料,分析整理资料找出生物图案结构,导出未来大脑疾病新的诊断方式。
同时科学家也很想知道,人类大脑是如何依靠相对不高的能源供应(比点亮一个灯泡所需能源还少),却能处理如此密集的工作量。
这方面的研究有助于发展出能源需求极高的超级电脑系统的全新能源供应方式。
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石墨烯将成为史上最完美过滤器
水分子(图中所示红色和白色部分)和钠离子、氯离子(绿色和紫色部分)遇到孔径合适的石墨烯时,水分子能够穿过,盐中的纳、氯离子则被阻止。
所有用石墨烯可以完成的事中,未来将再添一笔:净化饮用水。石墨烯可以经济方便地除去海水中的盐分,这无疑将海洋变成浩瀚的饮用水储备资源。只要制成合适的孔径,石墨烯几乎可以用作任意目的的过滤器。
脱盐作用的关键是石墨烯必须有合适大小的孔径,使得水分子能顺利通过,而盐不能。理想尺寸是1纳米,甚至四分之三纳米对水分子来说都太小。石墨烯孔阻止的并不是粗盐晶体,而是组成盐本身的原子。
石墨烯在很多方面都有特殊的性能:石墨烯一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,且具有重要的电学性质。其中最短的键仅为0.14纳米,所以才能以紧密的构型结合在一起,虽然一般情况下很难实现。在麻省理工学院(MIT),材料科学家 Jeffrey Grossman 和毕业生们已经建立了电脑模型来确定正确的孔径尺寸。也许需要用氦原子轰击石墨烯来制造合适大小的孔径,又或许纳米结构技术能制成合适大小的石墨单层。而石墨孔也必须用其他化学物质处理,使其能够与水分子相互作用。
一旦构建成功,这样一个水净化系统将非常简单,至少是低能耗的。现代脱盐技术需要大量能源使水能在高压下通过过滤膜。而石墨单层可以与盐水中的原子互相反应,从而被动地过滤。在普通脱盐系统的条件下,石墨系统将以其几百倍的速率反应,也可在更低的压力下进行,从而降低成本