美国研制出利用太阳能的二氧化钛纳米管阵列

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美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员发明了一种排列非常紧密的二氧化钛纳米管阵列，它能利用太阳能制备氢气，也能提高太阳能电池的效率。



发明一种能够替代日益减少的石油资源的可再生新能源是人类面临的一个越来越紧迫的任务，最有希望的可再生新能源是太阳能，它的利用形式既可以是分解水制备氢气，也可以是太阳能电池。宾夕法尼亚州立大学的研究人员们正在研究的一种二氧化钛纳米管阵列就可以实现这两种方式利用太阳能。电子工程和材料科学与工程教授Craig Grimes说：“这是一种令人惊异的材料，它能把水光分解。我们把水放到这种材料上面，太阳光照射之后，水就分解成氢气和氧气了。在紫外光照射下，这种材料对光能的转化率达到１３．１％，简单地说就是每个光子入射进来都能产生很多氢气。如果能够把这种二氧化钛纳米管的能隙调整到可见光谱波段，我们就能够制造出一种可以实际应用的太阳能制备氢气装置。”
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Grimes的研究小组在Nano Letters杂志上发表的论文也报道了把这种透明的排列紧密的纳米管阵列制成染色太阳能电池（DSC）中的负电极的初步结果。这种太阳能电池非常有希望成为一种低成本高效率地把太阳能转化成电的装置。研究人员们发现这种纳米管具有非常好的渗透电子的性质，从效果上说，它就像是一种“电子高速公路”，能引导光致电子做有用功。结果显示，简单地把这种纳米管阵列做长就能制成高效率的太阳能电池。Grimes和同事们认为这是一种值得考虑的，能极大提高太阳能利用效率的太阳能电池。
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