石墨烯面板的效率得到提高。免费技术图书馆新闻

石墨烯面板的效率提高

08.06.2012

佛罗里达大学的物理学家为石墨烯太阳能电池创造了新的效率记录。这一成就使我们能够将石墨烯太阳能电池板视为一种有前途的清洁电力来源。

石墨烯太阳能电池板因其低廉的价格和出色的耐用性而非常有吸引力。然而，之前在太阳能电池板中使用单原子碳晶格的所有尝试都没有取得特别成功——将阳光转化为电能的效率不超过 2,9%。这对于太阳能中石墨烯的商业用途来说太小了。

由于添加剂三氟甲磺酰胺 (TFSA) 形式的“掺杂”，美国科学家首次成功实现了 8,6% 的创纪录效率。杂质增加了石墨烯的导电性，因此增加了将阳光转化为电能的效率。与过去尝试过的其他外加剂不同，TFSA 稳定并确保新太阳能电池板的使用寿命长。

到目前为止，由石墨烯制成的太阳能电池原型很小，是涂有单层石墨烯的 5 毫米小硅板。石墨烯和硅形成所谓的肖特基跃迁（单向电子运动），当被光照射时，它充当任何太阳能电池中的能量转换区。通常，肖特基结是通过在半导体顶部添加一层金属来形成的。然而，研究人员发现，这种金属可以用透明的石墨烯代替，这在提高太阳能电池板的效率方面更有希望。

科学家们认为，在不久的将来，他们将能够将石墨烯太阳能电池板的效率提高 10%。这已经足以将新颖性推向商业市场。新电池板的量产成本非常低，而且可以使用柔性聚合物基板代替硅，这将扩大太阳能电池板的范围。

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来自人类心脏细胞的生物杂交鱼 17.02.2022

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第一个独立的生物混合装置由源自人类干细胞的心肌细胞（心肌细胞）制成。它模仿斑马鱼的形状和运动。与以前的设备不同——一种生物混合水母和一条由大鼠心脏细胞制成的人造射线——生物混合斑马鱼有两层肌肉细胞，在尾鳍的每一侧都有一层。当一侧被压缩时，另一侧被拉伸。作为对拉伸的反应，蛋白质通道打开，引起收缩，从而触发拉伸，依此类推。创建了一个封闭的循环，因此鱼可以移动超过 100 天。

研究人员还开发了一种独立的起搏装置，类似于起搏器，可以控制这些自发收缩的速率和节奏。两层肌肉和自主刺激节点一起允许鳍的连续、自发和协调的前后运动。

生物杂交鱼只会随着年龄的增长而变得更好。随着心肌细胞的成熟，第一个月肌肉收缩幅度、最大游泳速度和肌肉协调性增加。最终，生物杂交鱼达到了与野生斑马鱼相同的游泳速度和效率。

这一发展使研究人员更接近于制造更复杂的人工肌肉泵，并为研究心律失常等心脏病提供了模型。

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