it科技新闻 无害全有机太阳能电池新突破,能量转换效率4→87% 刷新纪录

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无害全有机太阳能电池新突破,能量转换效率4→87% 刷新纪录

IT之家 5 月 31 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(5 月 30 日)发布博文,报道称科学家成功研发出一种更安全、高效的全有机太阳能电池(All-Organic Solar Cells,AOSCs),通过新型电极和层压技术,将能量转换效率(PCE)提升至 8.7%,是传统方案(约 4%)的两倍多。

在全球气候变化压力下,太阳能作为清洁能源备受瞩目。然而,传统硅基太阳能板主导市场,却因含有有害物质在废弃时对环境构成威胁。

同样,新兴的钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells)虽性能优异,但也涉及铅化合物和金属氧化物等毒性成分,长期可持续性堪忧。

为解决这一问题,科研人员转向研发全有机太阳能电池。这种电池完全由碳基有机材料制成,无毒重金属,废弃时可像普通塑料一样安全焚烧,显著降低环境成本和处理风险。

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尽管全有机太阳能电池在环保方面优势明显,但其能量转换效率长期停留在约 4%,远低于硅基电池的 27% 和钙钛矿电池的 26%。

日本金泽大学化学系中野正博副教授联合 REIKO 公司、加拿大女王大学,组建国际研究团队,开发出新型透明电极和层压技术。

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团队采用 PEDOT:PSS 导电聚合物制作透明电极,在低温(80°C)条件下即可完成制备,避免使用强酸、强碱或高温(150°C)对有机基材的损害。

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同时,创新的碳纳米管电极层压方法有效保护底层有机膜,确保多层堆叠时不被破坏。最终,新电池效率达到 8.7%,超过过去的两倍,为实用化奠定基础。

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IT之家附上参考地址

近100年求索:“第二声”现象首次被直接观测,热量也能“唱歌”

IT之家 5 月 31 日消息,科技媒体 livescience 昨日(5 月 30 日)发布博文,报道称科学家在探索将近 100 年后,通过技术创新,首次直接观测到热量以声波形式流动的“第二声”(second sound)现象。

IT之家注:“第二声”是一种热量以波的形式,在超流体中传播的现象,相关理论由物理学家 László Tisza 于 1938 年首次提出。不过受限于技术,科学家一直难以直接观测到这一现象。

麻省理工学院(MIT)团队通过创新热成像技术,在冷锂-6 原子构成的超流体中,成功捕捉到“第二声”的图像。研究显示,热量在超流体中并非像普通材料那样缓慢扩散,而是像声波一样在容器内来回震荡。

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MIT 物理学助理教授 Richard Fletcher 形容这一现象:“就像在一个水箱中,一边的水接近沸腾,另一半也会突然变热,热量来回流动,而水面却看似平静。”

超流体是一种在接近绝对零度(absolute zero)环境下形成的特殊物质,由费米子(fermions,如质子、中子和电子)冷却后配对形成。在这种状态下,原子无摩擦地流动。

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传统热流依赖粒子运动,而在超流体中,热量以波的形式“荡漾”。这一特性使得“第二声”成为超流体的标志性现象。

研究资深作者、MIT 物理学教授 Martin Zwierlein 表示:“过去我们只能通过密度波动的微弱反射间接观察‘第二声’,如今我们首次证明了热波的真实特性。”

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