在科技飛速發(fā)展的今天,一項突破性成果為智能家居和個人電子設(shè)備領(lǐng)域帶來了新曙光——科學(xué)家成功研發(fā)出可高效利用室內(nèi)光源的新型太陽能電池。這一創(chuàng)新成果有望讓眾多依賴電池供電的設(shè)備擺脫頻繁更換電池的困擾,開啟環(huán)保便捷的新時代。
倫敦大學(xué)學(xué)院能源材料副教授穆吉塔·阿卜迪·賈萊比參與此項研究,他指出,當(dāng)前全球數(shù)十億需要少量電能的設(shè)備,大多依賴電池供電,這種模式不僅成本高,且對環(huán)境不友好。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷拓展,此類設(shè)備數(shù)量還將持續(xù)攀升,對環(huán)保供電方案的需求愈發(fā)迫切。
該研究成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》期刊。研究團(tuán)隊采用鈣鈦礦材料制造太陽能電池,成功攻克了傳統(tǒng)室內(nèi)光能捕捉電池成本高、效率低的難題。鈣鈦礦電池在捕捉低強(qiáng)度室內(nèi)光線方面表現(xiàn)卓越,其光能轉(zhuǎn)化效率是傳統(tǒng)硅基太陽能電池的六倍之多。
為實現(xiàn)這一突破,研究團(tuán)隊對鈣鈦礦的化學(xué)成分進(jìn)行了精準(zhǔn)調(diào)整。通過減少電池內(nèi)部的微小缺陷,顯著提升了能量轉(zhuǎn)化效率與長期穩(wěn)定性。實驗數(shù)據(jù)顯示,在1000勒克斯(約等于光線明亮的辦公室環(huán)境)條件下,新型電池能將37.6%的室內(nèi)光轉(zhuǎn)化為電能。
在穩(wěn)定性測試中,新型電池同樣表現(xiàn)出色。經(jīng)過100天的使用,其性能仍能保持在初始水平的92%,而未改良的對照組電池,性能僅保留76%。這一對比凸顯了新型電池在長期使用中的優(yōu)勢。
新型電池不僅性能優(yōu)異,還具備低成本和簡單生產(chǎn)工藝的特點,這為其廣泛應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。未來,鍵盤、報警器、傳感器等設(shè)備有望僅依靠室內(nèi)環(huán)境光源就能穩(wěn)定運行,徹底告別電池更換的麻煩。
不過,鈣鈦礦材料在穩(wěn)定性和使用壽命方面仍面臨一定挑戰(zhàn)。目前,研究團(tuán)隊正積極與行業(yè)相關(guān)方探討商業(yè)化生產(chǎn)方案,力求將這一技術(shù)推廣至更廣泛的應(yīng)用場景,讓更多設(shè)備受益于這項創(chuàng)新成果。