納米技術(shù)在新能源電池中的應(yīng)用

韓佳均

引言：納米技術(shù)就是新能源技術(shù)中的一種，如何將新能源技術(shù)應(yīng)用的完美，那就需要對(duì)其研究，保證納米技術(shù)在新能源電池中的巨大影響力。只有我們將納米技術(shù)在新能源電池中發(fā)揮到極致，這樣才會(huì)對(duì)我們的生活有巨大的好處，提供更大的便利。能源是人類活動(dòng)必不可缺的物質(zhì),所以我們應(yīng)該不浪費(fèi)能源，避免過(guò)度消耗能源，解決能源不足還有環(huán)境污染問(wèn)題是我們目前需要做的。本文對(duì)納米技術(shù)在新能源電池中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 納米線太陽(yáng)能電池

近幾年來(lái)，科研人員為了提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，將納米技術(shù)應(yīng)用到了太陽(yáng)能電池中去，這樣做既提高了太陽(yáng)能電池的性能，也大大的降低了太陽(yáng)能電池的制造成本。將原來(lái)的三維體材料電池變成二維的納米太陽(yáng)能電池，更有可能變成一維的太陽(yáng)能電池，這樣就可以提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率，提升太陽(yáng)能電池的性能。納米技術(shù)在太陽(yáng)能電池中有什么應(yīng)用呢？主要有以下幾種：減反層納米線結(jié)構(gòu)，軸向p n結(jié)構(gòu)納米線電池，徑向p n結(jié)構(gòu)納米線電池。其中納米線在太陽(yáng)電池中最簡(jiǎn)單的應(yīng)用就是將納米線制作在太陽(yáng)能電池的表面，達(dá)到減反的目的，從而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。與普通的太陽(yáng)能電池相比，納米線太陽(yáng)能電池的減反效果更加優(yōu)越。由于納米線可以將入射光進(jìn)行多次散射，這樣就大大提高可光線被吸收的概率。納米線對(duì)入射光的其它性質(zhì)也不敏感，如入射角度，入射波長(zhǎng)，這就是納米線可以很好的捕捉入射光的原因。軸向p n結(jié)納米線電池是利用疊層原理，將不同禁帶寬度的子電池沿軸向堆疊形成，從而提高電池效率。

2 Ti02太陽(yáng)能電池

在原先的時(shí)候Ti02染料敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率很低，不足1%，經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的研究，在目前，染料敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率己可以達(dá)到10%以上。究竟是什么的進(jìn)步才讓轉(zhuǎn)換效率大幅度提高？在這其中，納米多孔二氧化鈦的技術(shù)改變是至關(guān)重要的，這項(xiàng)技術(shù)中采用了納米顆粒，納米線等不同形態(tài)的納米材料，讓電池的使用壽命達(dá)到了15年以上，而制造成本僅僅為普通硅太陽(yáng)能電池的五分之一，甚至更少。這就是該電池具有成本低廉，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，使其被使用的幾率大大提高。只要染料敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率提高,并且將所有問(wèn)題都得以解決，那么染料敏化太陽(yáng)能電池就可能在不久的將來(lái)成為深受歡迎的太陽(yáng)能電池。

3 納米銀增強(qiáng)聚合物太陽(yáng)能電池

在聚合物功能層內(nèi)引入金屬納米顆粒就可以讓金屬表面的等離子電場(chǎng)增強(qiáng)，大大改善器件的光吸收性能。對(duì)于納米銀增強(qiáng)聚合物太陽(yáng)能電池而言, 使用等離子體增強(qiáng)效應(yīng)來(lái)提高光線的吸收能力。利用特定方法分析了納米銀增強(qiáng)聚合物太陽(yáng)能電池中光場(chǎng)、電場(chǎng)的分布，發(fā)現(xiàn)了納米銀可以讓器件對(duì)光線的吸收能力加強(qiáng)。因?yàn)樵诰秃蜔o(wú)加入納米銀顆粒后，納米銀對(duì)光線有散射作用，這就使期間內(nèi)電場(chǎng)中的光吸收有所增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)普通型太陽(yáng)能電池和納米銀增強(qiáng)聚合物太陽(yáng)能電池的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):納米銀聚合物太陽(yáng)能電池的功能層最大光吸收波長(zhǎng)比普通的有所增長(zhǎng)，外量子效率也有所提高。

4 納米材料與其他新能源電池

科技不斷的發(fā)展，納米技術(shù)也在不斷的進(jìn)行提升，將納米技術(shù)應(yīng)用在新能源電池中已經(jīng)成為了新能源電池的主流。因?yàn)榧{米材料的新能源電池?fù)碛胁煌谄胀ㄌ?yáng)能電池的優(yōu)異性能，這樣讓納米材料的新能源電池越來(lái)越受歡迎，越來(lái)越多的研究人員都在研究納米材料的新能源電池，因此研究人員開(kāi)始關(guān)注納米技術(shù)在新能源電池領(lǐng)域的應(yīng)用。在國(guó)外的公司就使用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)出了新型利用有機(jī)材料制成的電池，這種電池的放電效果較好，可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)鋰電池更快的充放電速度。這就讓困擾了傳統(tǒng)鋰電池電阻的問(wèn)題大大的得到了改善。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在納米材料正在不斷發(fā)展中，將納米材料應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中從而提高其性能是我們需要做的。由于納米材料的性能也日益優(yōu)越，新能源技術(shù)的不斷進(jìn)步，納米技術(shù)的太陽(yáng)能電池從而得到巨大的發(fā)展空間，新能源的發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)不可擋，將新能源利用好，既可以節(jié)約能源，又可以減少環(huán)境污染，這是一個(gè)雙贏的技術(shù)。我們要相信，在未來(lái)新能源必將成為主要能源被利用，而納米技術(shù)也將在新能源領(lǐng)域大放光彩。

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