3D太陽(yáng)能電池計(jì)劃進(jìn)太空
據(jù)海外媒體報(bào)道,一種3D紋理太陽(yáng)能電池明年將在國(guó)際空間站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,屆時(shí)國(guó)際空間站每天可出現(xiàn)16次“日出”,因此能夠充分接收太陽(yáng)光線的照射。
據(jù)悉,這項(xiàng)提議是由喬亞理工大學(xué)材料科學(xué)教授朱德-雷迪提出,其將在太空環(huán)境中研究3D紋理太陽(yáng)能電池的工作性能。目前,太空科學(xué)研究中心(CASIS)已宣布接納了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。而這種新型太陽(yáng)能電池,是由碳納米管制成,其外表覆蓋一層光吸收材料,預(yù)計(jì)明年將送至國(guó)際空間站。
國(guó)際空間站每環(huán)繞地球一周需要1.5個(gè)小時(shí),太陽(yáng)能電池板可以從任何方向和角度接受陽(yáng)光照射,這將使雷迪和研究小組能夠快速測(cè)試多功能復(fù)式配置結(jié)構(gòu)的有效性。該研究小組將測(cè)試這種太陽(yáng)能電池,該電池覆蓋著一層銅鋅-錫硫磺薄膜材料;基于這種3D結(jié)構(gòu),當(dāng)太陽(yáng)光線照射在電池上,將更深地抵達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu),而不是像傳統(tǒng)平板電池那樣反射太陽(yáng)光線。
分析人士指出,這種3D太陽(yáng)能電池板可能會(huì)掀起太陽(yáng)能電池的新技術(shù)潮,預(yù)計(jì)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)新的發(fā)展。
碳納米管將迎發(fā)展機(jī)遇
將進(jìn)入太空的這種新型太陽(yáng)能電池,是由碳納米管制成,其外表覆蓋一層光吸收材料。碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)(徑向尺寸為納米量級(jí),軸向尺寸可達(dá)微米量級(jí))的一維量子材料,具有典型的層狀中空結(jié)構(gòu)特征,一般管的兩端有端帽封口。碳納米管可以只有一層,也可以有多層,分別稱為單層碳納米管和多層碳納米管,其直徑一般為2-20nm,構(gòu)成碳納米管的層片之間的間距約為0.34nm。
鑒于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),碳納米管的研究具有重大的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。首先,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)是一種理想的一維模型材料;巨大的長(zhǎng)徑比使其有望用作堅(jiān)韌的碳纖維,其強(qiáng)度為鋼的100倍,重量則只有鋼的1/6。其次,它還有望用作分子導(dǎo)線,即納米半導(dǎo)體材料,催化劑載體以及分子吸收劑和近場(chǎng)發(fā)射材料等。再次,碳納米管的內(nèi)部也可以填充金屬、氧化物等物質(zhì),這樣碳納米管可以作為模具,用金屬等物質(zhì)灌滿碳納米管,再把碳層腐蝕掉,就可以制備出最細(xì)的納米尺度的導(dǎo)線,或者全新的一維材料,在未來(lái)的分子電子學(xué)器件或納米電子學(xué)器件中得到應(yīng)用。此外,利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復(fù)合材料。