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新材料可吸收可见光中所有能量[转]

已有 2351 次阅读 2008-11-8 21:29 |个人分类:科技杂谈

一般太阳能电池材料只能捕捉到可见光所有频率中的一小部分,也只能吸收其中的一小部分能量。俄亥俄州立大学的化学家们以及他们的同事利用导电塑料与含有钼和钛金属材料,制备出了一种新的杂化材料。该新材料是第一种能够一次吸收可见光中包含的所有能量的材料。
       化学家们在俄亥俄州超级计算机中心通过计算机研究了多种不同的分子构型。然后与国立台湾大学的同事们一起,在液态溶液中合成了该材料的分子,测量了分子吸收的光线频率以及分子中被激活的电子保持自由状态的时间。
       他们发现了一些与众不同的地方。这些分子并没有像其它太阳能电池材料一样只是发出荧光,还发出了磷光。两种发光效应都是由材料吸收和释放能量引起的,但是磷光效应能够持续更长时间。
      更让人感到惊奇的是,这种新材料释放的电子处于两种不同的能量状态——一种是单重态,另一种是三重态。两种状态对太阳能电池的应用都非常有用,而且三重态所持续的时间要比单重态更久。电子在单重态下保持自由状态的时间约为12皮秒,这与其它太阳能电池材料相比并没有什么不同。但是电子在三重态下能够保持的时间是单重态下的700万倍——约为83微秒。他们将分子沉积在薄膜上,这与实际太阳能电池中的排布类似,此时三重态持续的时间更长,达到了200微秒。
        相关研究工作发表在美国《国家科学院院刊》(文章标题:The remarkable influence of M2δ to thienyl π conjugation in oligothiophenes incorporating MM quadruple bonds)上。(来源:中国科学院上海硅酸盐研究所)


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