【澳洲科学家研发出可自我修复太阳能电池板，能大幅延长卫星寿命】这种太阳能电池板使用了钙钛矿，一种含有钙和钛的氧化物矿物，科学家们

【澳洲科学家研发出可自我修复太阳能电池板，能大幅延长卫星寿命】这种太阳能电池板使用了钙钛矿，一种含有钙和钛的氧化物矿物，科学家们发现，在真空中加热时，钙钛矿太阳能电池的辐射损伤可以逆转。在地球上的模拟测试中显示，降低效率的太阳能电池板在加热后可以恢复到原来的效率，而太阳恰好是一台完美的空间加热器。 #抽屉IT

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 Tomi Baikie 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 Tomi Baikie 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： 手机版：

酷热任务的冷却涂层：NISAR 的最后准备工作

酷热任务的冷却涂层：NISAR 的最后准备工作 如图所示，NISAR 将使用两个雷达系统来监测地球上几乎所有陆地和冰面的变化。这颗卫星标志着美国和印度太空机构首次合作开发地球观测任务的硬件。图片来源：NASA-JPL/加州理工学院最后准备工作和技术改进发射前要完成的工作包括对卫星上直径 39 英尺（12 米）的雷达天线反射器的硬件部件进行特殊涂层，这是 NASA 对此次任务的主要贡献之一。添加特殊涂层是一项预防措施，目的是减轻可能影响反射器部署的任何温度升高。测试和分析表明，反射器在飞行中的收起状态有可能比之前预计的温度更高。运行细节和科学目标在科学运行期间，这个巨大的反射器将向地球表面发射和接收微波信号，使 NISAR 能够每 12 天扫描地球上几乎所有的陆地和冰面两次，以收集科学数据。正在添加的特殊涂层将通过反射器硬件反射更多的太阳辐射来限制温度。由于反射器的尺寸和复杂性，它正从印度空间研究组织在印度组装卫星的地点运往加利福尼亚州的一个专门设施进行涂层处理。一旦涂层的热性能得到充分验证，就将确定发射准备日期。反射器返回印度后，美国宇航局喷气推进实验室和印度空间研究组织的团队将把它集成到卫星上。NISAR 的意义和能力NISAR是NASA和印度空间研究组织在地球观测任务上的首次硬件合作，是一颗功能强大、独具开拓性的卫星。通过结合两种合成孔径雷达，它将提供地球表面演变的测量数据，包括冰原和冰川、湿地和森林以及火山和地震断层周围陆地的变化。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

突破极限：串联太阳能电池转化效率超过20%

突破极限：串联太阳能电池转化效率超过20% 这项研究发表在 2024 年 3 月 4 日出版的《能源材料与器件》杂志上。光伏技术是一种利用太阳光并将其转化为电能的技术，因其提供清洁的可再生能源而广受欢迎。科学家们不断努力提高太阳能电池的功率转换效率，即效率的衡量标准。传统单结太阳能电池的功率转换效率已超过 20%。要使单结太阳能电池的功率转换效率达到肖克利-奎塞尔极限以上，需要更高的成本。然而，通过制造串联太阳能电池，可以克服单结太阳能电池的肖克利-奎塞尔极限。利用串联太阳能电池，研究人员可以通过将太阳能电池材料堆叠在一起获得更高的能源效率。研究小组利用一种名为硒化锑的半导体，致力于制造串联太阳能电池。过去对硒化锑的研究主要集中在单结太阳能电池的应用上。但研究小组知道，从带隙的角度来看，这种半导体可能被证明是串联太阳能电池的合适底部电池材料。"硒化锑是一种适用于串联太阳能电池的底部电池材料。然而，由于使用硒化锑作为底部电池的串联太阳能电池的报道很少，因此人们很少关注它的应用。"中国科学技术大学材料科学与工程学院教授陈涛说："我们用它作为底部电池组装了一个具有高转换效率的串联太阳能电池，证明了这种材料的潜力。与使用单层半导体材料的单结太阳能电池相比，串联太阳能电池吸收阳光的能力更强。串联太阳能电池能将更多的太阳光转化为电能，因此比单结太阳能电池更节能。"演示概念验证串联太阳能电池，该电池由硒化锑和宽带隙过磷酸钙作为底部和顶部子电池吸收材料组成。通过优化顶部电池的透明电极和底部电池的制备工艺，该装置实现了超过 20% 的功率转换效率。来源：《能源材料与器件》，清华大学出版社研究小组制作了具有透明导电电极的过氧化物/硒化锑串联太阳能电池，以优化光谱响应。他们通过调整顶部电池透明电极层的厚度，获得了超过 17% 的高效率。他们通过引入双电子传输层，优化了硒化锑底部电池，实现了 7.58% 的功率转换效率。当他们用机械方法将顶部和底部电池组装成四端串联太阳能电池时，功率转换效率超过了 20.58%，高于独立子电池的功率转换效率。他们的串联太阳能电池具有出色的稳定性和无毒成分。陈说："这项工作提供了一种新的串联器件结构，并证明硒化锑是一种很有前景的吸收材料，可用于串联太阳能电池的底部电池应用。"展望未来，研究小组希望努力开发集成度更高的双端串联太阳能电池，并进一步提高器件性能。"硒化锑的高稳定性为制备两端串联太阳能电池提供了极大的便利，这意味着它在与多种不同类型的顶层电池材料搭配时可能会取得良好的效果。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

尖端反应器大幅降低关键塑料成分的成本 至少节省数百万美元

尖端反应器大幅降低关键塑料成分的成本 至少节省数百万美元 该反应器可生成丙烯，丙烯是一种主要的化学物质，还可用于制造一系列的 工业化学品包括汽车软管和密封件中的丁腈橡胶以及蓝色防护手套的原料。目前使用的大部分丙烯都来自炼油厂，炼油厂在将原油提炼成汽油的过程中会收集丙烯作为副产品。随着石油和汽油逐渐被天然气、太阳能和风能取代，如果没有新的生产方法，丙烯和其他石油衍生产品的产量可能会低于目前的需求。生产丙烯的挑战从页岩中提取的天然气有可能替代从原油中提取的丙烯。天然气中富含丙烷，丙烷与丙烯非常相似，是一种很有前景的前体材料，但目前利用天然气制造丙烯的方法效率仍然太低，无法弥补供需缺口。反应器最内层的管道将丙烷分离成氢气和丙烯，并让氢气逸出到反应器最外层的外壳中。氢气可以燃烧，进一步推动反应。资料来源：密歇根大学 Linic 实验室 James Wortman。"将丙烷经济地转化为丙烯非常困难，"化学工程马丁-刘易斯-佩尔学院教授、《科学》杂志发表的这项研究的通讯作者 Suljo Linic 说。"需要加热反应来推动它，而标准方法需要非常高的温度才能产生足够的丙烯。在这种温度下得到的不仅仅是丙烯，还有固体碳沉积物和其他损害催化剂的不良产物。为了使反应器再生，我们需要经常烧掉固体碳沉积物，这使得工艺效率低下。"革命性的反应堆设计研究人员的新型反应器系统通过将丙烷分离成丙烯和氢气，有效地从页岩气中制造丙烯。它还为氢气提供了出路，改变了丙烷和反应产物浓度之间的平衡，从而制造出更多的丙烯。一旦分离出来，氢气也可以安全地从丙烷中燃烧掉，使反应器加热到足以加快反应速度，而不会产生任何不良化合物。化学工程专业博士毕业生、该研究的第一作者拉万-阿尔马拉希（Rawan Almallahi）正在准备在熔炉内进行性能测试的反应器。化学工程系马丁-刘易斯-佩尔学院教授、该研究的通讯作者苏尔乔-利尼奇（Suljo Linic）协助阿尔马拉希。资料来源：密歇根大学化学工程系 Sandra Swisher。这种分离是通过反应器的嵌套式中空纤维膜管实现的。最内层的膜管由可将丙烷分离成丙烯和氢气的材料组成。虽然膜管将大部分丙烯留在了最内层，但氢气可以通过材料膜层上的孔隙逸出到外层。在这个腔体内，氢气可以通过混入精确量的氧气进行可控燃烧。由于氢气可以在反应器内燃烧，并且可以在较高的丙烷压力下运行，因此该技术可以让工厂利用天然气生产丙烯，而无需安装额外的加热器。据研究人员估算，与其他使用页岩气的方法相比，一家年产 50 万吨丙烯的工厂可节省高达 2350 万美元。这些节省是在燃烧反应产生的氢气而不是其他燃料所节省的运营成本之上的。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

气象学家认为数百万年前大气二氧化碳含量下降与地球极冰期有关

气象学家认为数百万年前大气二氧化碳含量下降与地球极冰期有关 主要作者 Adriana Dutkiewicz 指着澳大利亚弗林德斯山脉北部斯图尔特冰川时期留下的沉积物 Dietmar Müller 教授/悉尼大学悉尼大学和阿德莱德大学的科学家团队在《地质学》杂志上撰文，描述了大约 7 亿年前地球上的一个时期，当时古老的罗迪尼亚大陆开始分裂。在这一过程中，它产生了新的海洋地壳，这有助于限制水下火山的二氧化碳脱气。研究人员说，与此同时，存在于现代加拿大的大量火山硅酸盐岩开始风化，这一过程有助于从空气中吸走更多的二氧化碳。研究人员认为，这两个过程将大气中的二氧化碳含量降低到了百万分之 200 以下，也就是今天大气二氧化碳含量的一半。研究论文称，这导致了众所周知的斯图尔特冰川期，即持续了5700万年的冰河时期，被认为是"地球历史上最极端的冰室气候时期"。有趣的是，大约十年前，另一组科学家也认为斯图尔特冰川是由火山活动形成的，但在这种情况下，哈佛大学的研究人员认为，降温更多的是与火山释放到空气中的气溶胶有关，而不是因为缺乏火山活动。让这一理论更加可信的是，冰河时期开始时，地球上还没有有机生命体，因此唯一可能影响大气中碳含量的过程是地质过程。这项研究的合著者、悉尼大学的迪特玛-穆勒（Dietmar Müller）说："地质学在这个时期主宰了气候。我们认为斯图尔特冰期的到来是双重打击的结果：板块构造重组使火山脱气降到最低，与此同时，加拿大的一个大陆火山区开始侵蚀，消耗大气中的二氧化碳"。地质学家们说，他们的发现可能为我们提供了一种观察地球未来温度变化的方法。目前大陆碰撞的增加再次减缓了火山源的二氧化碳排放，这最终可能会使地球回到另一个冰河时代。然而，这种趋势需要数百万年才能实现，这与目前人类活动对气候的影响的时间尺度完全不同。"无论未来会发生什么，重要的是要注意到，这里研究的这种地质气候变化发生得极其缓慢，"该研究的第一作者、悉尼大学的阿德里安娜-杜特凯维奇（Adriana Dutkiewicz）说。"根据美国国家航空航天局（NASA）的数据，人类引起的气候变化的速度比我们以前看到的要快10倍"。 ... PC版： 手机版：