太阳能电池一种新材料可以同时吸收光和储存能量

科尔多瓦大学和马克斯·普朗克固态研究所(德国)的合作正在太阳能电池的设计方面取得进展，该太阳能电池由丰富、无毒且易于合成的二维碳氮化物材料制成。该工作发表在《先进能源材料》杂志上。

太阳能正在蓬勃发展。提高太阳能技术捕获尽可能多的光、将其转化为能源并满足能源需求的能力，是向更可持续地利用能源的生态转型的关键。

例如，在太阳能电池收集光和家用电器按需使用能源之间的过程中，存储起着至关重要的作用，因为太阳能的可用性具有固有的间歇性。

为了促进这种存储过程并解决传统电池所需的一些材料(例如锂)的提取、回收或稀缺等问题，诸如提取、回收或稀缺等问题，“太阳能电池”的概念诞生了。太阳能电池将捕获光的太阳能电池与其能量存储结合在一个设备中，然后在需要时使用能量。

科尔多瓦大学物理系研究员AlbertoJiménez-Solano与马克斯·普朗克固体研究所(德国斯图加特)的团队合作开展了一项研究，探索了设计特征由基于二维氮化碳的材料制成的太阳能电池。

“在马克斯·普朗克研究所的贝蒂娜·V·洛奇教授的团队中，他们成功合成了一种能够吸收光并储存能量以供以后按需使用的材料，”阿尔贝托·希门尼斯-索拉诺解释说，“我们想到了用它来制造太阳能电池。”

为此，团队首先必须找到一种方法来沉积一薄层该材料[2D氮化碳钾、聚七嗪酰亚胺、K-PHI]，从而创建一个稳定的结构来开始制造光伏器件，因为事实上，该材料通常以粉末形式或纳米粒子的水悬浮液形式存在。

之前的工作现在使他们能够展示这种太阳能电池的设计，通过结合光学模拟和光电化学实验，他们能够解释该设备在捕获阳光和存储能量时的高性能特征。

该设备的物理结构由“一块高透明玻璃，其具有透明导电涂层(以允许传输负载)和一系列半透明材料层(具有不同功能)和另一块导电玻璃组成”。从而闭合电路，”研究指出。

它本质上是一种由不同层制成的三明治，其厚度经过研究，以最大限度地提高光吸收和存储水平。在这种情况下，所提出的系统可以吸收两侧的光，因为它是半透明的。

研究小组发现尾部照明具有一定的优势;他们设法“通过根据实验限制创建初始理论设计”来阐明这一点，因为这个基础科学项目将不仅仅停留在纸面上，而且还将探索实验极限，为这些太阳能电池提出可行的设计。

该器件具有很强的多功能性，因为它既可以获得大的一次性电流(例如摄影闪光灯所需的电流)，也可以获得可以持续一段时间的较小电流(例如闪光灯所需的电流)。一部手机)。

该项目展示了该设备的性能，该设备由无害、丰富、环境可持续的材料(从尿素中提取)制成，且易于合成。下一步包括继续研究其在实验室外各种情况下的操作，并使其适应不同的制造可能性和需求。

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