日本科学家研发半机械化蟑螂进行搜救任务

日本科学家研发半机械化蟑螂进行搜救任务日本研究巨头Riken公司薄膜设备实验室的KenjiroFukuda和他的团队开发了一种柔性太阳能电池薄膜，其厚度为4微米，约为人类头发宽度的1/25，可以装在昆虫的腹部。如果在不远的将来发生了地震，幸存者被困在数吨的瓦砾之下，第一个找到他们的反应者可能是成群的机械蟑螂。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319525.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1319525.htm

科学家利用微波加热改善太阳能电池的可回收能力

科学家利用微波加热改善太阳能电池的可回收能力众所周知，太阳能对环境是有益的。它没有直接的温室气体排放，而且阳光是一种可再生资源，不太可能很快耗尽。太阳能电池板由太阳能电池组成，通过光伏效应将来自太阳或人造光的光能直接转化为电能。但是制造太阳能电池板的缺点是，生产太阳能电池非常耗费能源，而且一旦它们的寿命结束，回收它们的方法也很有限。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354765.htm

23.64%转化率 - 科学家刷新了CIGS太阳能电池的世界纪录

23.64%转化率-科学家刷新了CIGS太阳能电池的世界纪录乌普萨拉大学在利用铜铟镓硒太阳能电池产生电能方面创造了新的世界纪录，效率高达23.64%。这一成就已由一家独立机构进行了验证，研究结果已发表在备受推崇的《自然-能源》杂志上。这一纪录是FirstSolar公司欧洲技术中心（前身为Evolar）与乌普萨拉大学太阳能电池研究人员合作的成果。"我们对这种太阳能电池和最近生产的其他太阳能电池的测量结果都在独立测量的误差范围之内。"这项研究的负责人、乌普萨拉大学太阳能电池技术教授玛丽卡-埃多夫（MarikaEdoff）说："这项测量还将用于我们自己测量方法的内部校准。"乌普萨拉大学材料科学与工程系教授兼太阳能电池技术部主任MarikaEdoff。资料来源：MikaelWallerstedt此前的世界纪录是23.35%（日本SolarFrontier公司），更早一些是22.9%（德国ZSW公司）。乌普萨拉大学曾保持过这一纪录，第一次是在20世纪90年代的Euro-CIS研究合作项目中。"我们还一度保持着串联原型的记录。"Edoff说："尽管我们保持电池记录已经有很长一段时间了，但我们往往只是落后于最佳结果，当然，还有许多相关方面需要考虑，例如扩展到大规模工艺的潜力，在这方面我们一直走在前列。"太阳能电池技术在全球范围内迅速发展，根据国际能源机构（IEA）的数据，到2022年，太阳能发电占全球电力的比例将略高于6%。晶体硅是太阳能电池最广泛使用的材料，目前最好的晶体硅太阳能电池组件可将22%以上的太阳光转化为电能，而且现代太阳能电池成本低、长期稳定。太阳能电池研究的一个目标是以合理的生产成本实现30%以上的效率。人们通常关注效率更高的串联太阳能电池，但迄今为止，这种电池的成本太高，无法大规模使用。23.64%的世界纪录是由德国弗劳恩霍夫ISE独立研究所测得的。这篇学术论文对太阳能电池进行了全面的材料和电气分析，并将其与其他研究机构之前的同类太阳能电池记录进行了比较。图片显示的是薄膜太阳能电池活性层的横截面，总厚度不超过3微米。利用隆德MAXIV设施测量的纳米XRF，可以高精度地测量太阳能电池中基体元素和微量元素（本例中为铷）的浓度。资料来源：MarikaEdoff太阳能电池最重要的特性是能够吸收光线并将能量传输到电力负载。要做到这一点，材料必须能够吸收最佳部分的阳光，同时避免在太阳能电池内将能量转化为热量而造成浪费。CIGS太阳能电池由一块普通窗玻璃制成的玻璃片组成，玻璃片上镀有几层不同的涂层，每一层都有特定的功能。吸收阳光的材料由铜、铟、镓和硒（因此缩写为CIGS）组成，并添加了银和钠。这层材料被放置在太阳能电池中，位于金属钼背触点和透明前触点之间。为了使太阳能电池尽可能高效地分离电子，CIGS层经过氟化铷处理。钠和铷这两种碱金属之间的平衡以及铜铟镓硒层的成分是影响转换效率的关键，即太阳能电池将整个太阳光谱转换为电能的比例。测量机构在进行测试时，会使用在强度和光谱上都与太阳相似的过滤光来测量太阳能电池的效率。在测量过程中，太阳能电池保持在受控温度下，独立机构定期相互发送校准太阳能电池。要登记为世界纪录，必须进行独立测量，在这种情况下，测量由弗劳恩霍夫ISE测量机构进行。"我们的研究表明，CIGS薄膜技术是一种具有竞争力的独立太阳能电池替代技术。该技术还具有可用于其他场合的特性，例如串联太阳能电池的底部电池，"Edoff说。为了进一步了解效率与太阳能电池结构之间的相关性，我们采用了几种先进的测量方法：在隆德的MAXIV设备上通过纳米XRF（X射线荧光光谱）对太阳能电池的材料进行了表征，并在此基础上进行了细致的成分分析。高分辨率的透射电子显微镜（TEM）用于研究太阳能电池的横截面，包括成分与深度的函数关系、晶粒如何形成以及各层之间的界面。通过光致发光，研究了太阳能电池在激光激发后发出的光的光谱，以此了解太阳能电池对内部电子的处理情况。与发光微弱的太阳能电池相比，发光明亮的太阳能电池内部热量损失较少。最后，还利用电学测量方法分析了铜铟镓硒材料的掺杂情况。"我们现在保持着世界纪录，这对乌普萨拉大学和FirstSolar欧洲技术中心来说都意义重大。对于以高可靠性著称的铜铟镓硒技术来说，创下世界纪录也意味着它可以为串联太阳能电池等新应用提供可行的替代方案。这对我们在世界各地的研究同事来说非常重要。我们希望对材料和电气性能的分析将为进一步提高性能奠定基础，"Edoff总结道。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425973.htm

科学家设计折叠与透明电池板的方案 重新构想太阳能利用的未来

科学家设计折叠与透明电池板的方案重新构想太阳能利用的未来最近，卡文迪什实验室和荷兰阿姆斯特丹AMOLF公司的一组科学家在对此进行研究时发现，以这种方式提高太阳能电池的效率比我们想象的要难，但他们也发现了其他途径，通过这些途径，也许可以提高地球上任何地方的太阳能捕获效率。研究人员想知道，太阳能电池这种将太阳光转化为电能的设备，是否可以进行调整，以便在世界上太阳光浓度可能较高的不同地区发挥更好的性能。为了研究这个问题，他们使用机器学习模型和神经网络（AI）来了解太阳辐射在地球不同地点的表现。剑桥大学麦克斯韦中心外的聚光装置照片。资料来源：剑桥大学卡文迪什实验室TomiBaikie博士他们将这些数据整合到一个电子模型中，以计算太阳能电池的输出功率。通过模拟各种情况，他们可以预测太阳能电池在全球不同地点能产生多少能量。超越效率的创新解决方案然而，他们在《焦耳》（Joule）杂志上发表的研究结果却揭示了一个令人惊讶的转折。"让太阳能电池变得超级高效原来是非常困难的。因此，我们并不只是想把太阳能电池做得更好，而是想了一些其他办法来捕捉更多的太阳能，"该研究的第一作者、卡文迪什实验室和露西-卡文迪什学院研究员托米-拜基博士说。"这对社区来说可能真的很有帮助，给他们提供了不同的选择，让他们去思考，而不只是专注于让电池更有效地利用光"。想象一下，太阳能电池板可以像折纸一样弯曲和折叠，或者变得部分透明，从而与周围环境完美融合，并且易于安装。通过提高这些太阳能电池板的耐用性和多功能性，它们可以被集成到各种环境中，有望延长使用寿命并提高效率。世界各地聚光装置的模拟结果。资料来源：剑桥大学卡文迪什实验室TomiBaikie博士"我们提出了一个不同的方案，可以让太阳能电池板在全球许多不同的地方都能很好地工作，"Baikie说。"我们的想法是让它们变得灵活，有点透明/半透明，并且能够折叠起来。这样，太阳能电池板就能适用于各种地方。"此外，研究人员还提倡对太阳能捕获装置进行图案化处理，以优化它们的排列，最大限度地吸收阳光。这种方法有望改进太阳能电池阵列的设计，提高其利用太阳能的效率。"这种认识意味着我们现在可以专注于不同的事情，而不仅仅是让太阳能电池更好地工作。未来，我们将研究包括镶嵌图案在内的太阳能收集途径。"拜基总结说："这就像一个拼图图案，可以帮助我们获取更多的太阳能。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425642.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425642.htm

科学家制造出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池

科学家制造出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池图为薄膜型晶硅太阳能电池。江苏科技大学供图“我们研发的晶硅电池最薄仅有50微米，比A4纸还薄，可以弯曲成一个卷，而且比传统晶硅电池更高效。”江苏科技大学李阳教授告诉记者。李阳介绍，晶硅太阳能电池以硅为主要材料，是目前最为成熟、应用最广的光伏发电技术。但晶硅电池也面临两大技术瓶颈：一是大面积的晶硅电池光电转换效率难以突破26%；二是目前较为先进的晶硅电池，其厚度一般在150微米至180微米，难以应用于海面漂浮式光伏、曲面屋顶、卫星、空间站等对材料重量或柔韧性要求较高的场景。在本项研究中，三方团队开发了表界面钝化、掺杂接触生长等新工艺。测试结果表明，厚度在57微米至125微米的5种产品，均取得26%以上的转换效率，最高达26.81%。其中，57微米厚的这款电池，其电池功率重量比为1.9瓦/克，曲率半径19毫米，功率重量比是市面现有产品的2—3倍。相关数据获权威检测机构德国哈梅林太阳能研究所认证。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416285.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416285.htm

科学家开发出可逆转辐射损伤影响的自修复太阳能电池板

科学家开发出可逆转辐射损伤影响的自修复太阳能电池板几十年来，卫星一直依赖太阳能电池板，利用光伏电池将太阳光转化为电能，但某些类型的辐射损伤会导致太阳能电池板的效率每年下降高达10%。按照这个速度，用不了多久，它们就会失去作用，变成太空垃圾。科学家们发现，当在真空中加热时，辐射损伤可以在包晶太阳能电池中逆转。在地球上进行的模拟测试表明，退化的太阳能电池板在升温后可以恢复到原有效率的100%，而太阳恰好是一个完美的空间加热器。悉尼大学ARC激子科学卓越中心的副研究员AnitaHo-Baillie教授说，他们希望这项工作所产生的经验能为未来的太空应用开发出低成本、轻质的太阳能电池。新卫星的发射规模惊人。截至2023年5月，SpaceX公司已经在轨道上部署了4000多颗Starlink互联网通信卫星，并计划总共部署近12000颗卫星。遗憾的是，这一突破并不能保护卫星和人造物体免受其他太空威胁。例如，去年美国国家航空航天局（NASA）称，詹姆斯-韦伯望远镜（JamesWebbtelescope）被一颗相当大的微流星体击中。这次撞击被认为是一次不可避免的偶然事件，但却对望远镜的整体性能造成了"几乎无法察觉的影响"。研究小组在《先进能源材料》（AdvancedEnergyMaterials）杂志上发表了一篇论文，题为"孔传输材料及其掺杂剂对7兆电子伏质子辐照后超薄基底上的过氧化物太阳能电池的稳定性和可恢复性的影响"，详细介绍了他们的研究结果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371909.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371909.htm