钙钛矿太阳能电池与冷聚变 冷聚变要有一定的实验事实作基础。冷聚变又称含氢固体中异常核现象，它是研究输入能量偏下的情况下，原子点阵中低能量约束模式向高能量约束模式的转换。 三旋理论认为，物质存在有向自己内部作运动的空间属性。钯的吸附作用表现这种性质，不仅因钯晶格具有氘原子能够通过的孔道和贮藏的空穴，而且还有钯原子电子层的价电子对氘原子和氘分子的吸引作用。从以上分析，我们认为除冷聚变反应的条件十分苛刻外，冷聚变的不能重复，还同发生冷聚变的纳米托卡马克必然遭破坏有关，即它的热、爆效应必然会破坏自身那些适合的晶格结构。 其次也涉及到必须有强电场和大质量钯极物质条件，才能“点燃”启动有关，这如同瓦罐子里炼不出铁一样。但目前许多实验室里没能做到或容易被忽略了。为此改用交流电作实验。电解重水不是为了收集重氢，采用交流电能提供强电场，而且交流电在铂极螺线管中产生的交变电磁场，有利于氘核子产生多位变换碰撞。 改用大块钯海绵棒作阴极。甚至可采用3：2的钛铁合金海绵棒或其它氢海绵作筛选实验。因为某些金属遇到氢就象海绵吸水一样，把氢原子吸到金属晶格里，形成金属氢化物。现在已有几百种金属和合金能形成氢海绵，但真正可以使用的氢化物不过十几种，大致可分为钛系、铁系、稀土系和其它金属材料。在这个思想的指导下，冷聚变基础研究对实验工作的指导和改进，发现名为钙钛矿的复杂晶体能制成的冷聚变太阳能电池。以色列魏茨曼科学研究学院认为，在冷聚变太阳能电池里，钛系看到这样的结果趋势越来越好，它们廉价而容易制造出效率达30%甚至更高的串联冷聚变电池。 钙钛矿在1个多世纪前就摆在了太阳能电池制造者面前，目前已知有数百种此类矿物质，太阳能电池钙钛矿属于半导体，最著名的是高温氧化铜超导体。上世纪90年代使用钙钛矿半导体制成了薄膜晶体管和发光二极管，尽管许多发光材料也能制成良好的吸光器，但钙钛矿太不稳定而无法制作太阳能电池——如同钯冷聚变材料一样。 日本桐荫横滨大学致力于研究含有二氧化钛等微小颗粒添加涂层的染色敏化冷聚变太阳能电池，当染色分子吸引光子时，光能够提高染色剂中电子的能量，使其跳到二氧化钛微粒上。在那里，它会从微粒跳到微粒，直至到达电极，然后被收集起来，送入电路中。同时，其他电子从电解质跳到染色剂，并使其恢复到初始状态。 但其染色剂不能吸收所有的光，因此降低了电池的能效。为了寻找能使这种物质变稳定的秘方，他们使用了一层薄薄的吸光钙钛矿层，但这种电池也包含液体电解质，会在几分钟内溶解钙钛矿，以致电池失效。2012年使用固体取代了原来的液体，事情开始变得有趣。钙钛矿有近乎完美的结晶度，在80摄氏度下被制成，能从溶液中简单沉淀析出近乎完美的形式，钙钛矿能允许电荷在材料里穿行很长的距离。 这种被称为载流子扩散长度的性能对所有太阳能电池都非常重要。它用于衡量一个电子在遇到带正电荷的电子空位或坑洞并掉入之前能走多远。在这个过程中，电子会放弃从阳光的光子获得的多余能量，产生热能而非电力。钙钛矿还有另一个价值很高的特性：产生电压的效率。另外，钙钛矿在吸收蓝色和绿色光子方面比硅更好。钙钛矿的生成温度比玻璃的熔点低，工程师能够将它们直接铺在硅电池玻璃涂层的顶端。 有关钙钛矿的诸多挑战需要解决，冷聚变钙钛矿太阳能电池为进入市场作好准备前，还有很长的路要走。目前实验室里制造的大部分电池是微小的，仅几厘米大，很难生产较大的冷聚变钙钛矿连续膜。冷聚变钙钛矿电池对氧气非常敏感，会与其发生化学反应进而破坏晶体结构，并产生水蒸气，溶解盐状的钙钛矿。目前最好的钙钛矿中的铅可能会滤出，污染屋顶和土壤。（唐说） |
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发表于 2013-12-6 19:34
