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2011年美國(guó)新能源科技發(fā)展回顧

作者: 來源: 發(fā)布時(shí)間:2012-01-10 瀏覽:
     中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:美國(guó)提高熱電材料轉(zhuǎn)化率;高效且廉價(jià)利用太陽能發(fā)電;人造樹葉和人造酶以水制氫;鋰電池翻出新花樣。
 
    熱電材料的新進(jìn)展有助于能源更清潔,擁有更廣泛的用途??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在一種熱電材料中只需摻雜1%的稀土元素鈰或鐿,就可將其轉(zhuǎn)換效率提高25%;將巖鹽納米晶體溶解在碲化鉛內(nèi)制造出的新材料熱電轉(zhuǎn)化效率提高到14%。還有一種新型熱電半導(dǎo)體材料能捕獲汽車排出的廢熱能并轉(zhuǎn)化為電能,有望將現(xiàn)有汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高3%到5%;此外,利用熱電效應(yīng)研發(fā)出的微電子機(jī)械系統(tǒng)熱電電容器結(jié)構(gòu),能將工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢熱變?yōu)殡娏Α?/div>
 
    科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),石墨烯在室溫和普通光照下,能產(chǎn)生載流子效應(yīng)而導(dǎo)電。這讓石墨烯在太陽能電池、夜視系統(tǒng)、天文望遠(yuǎn)鏡及半導(dǎo)體傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域更有前景。
 
    硅太陽能電池的效率通常只能達(dá)到20%。而采用鎵氮砷(GaNAs)合金材料造出的多帶型太陽能電池效率超過了40%;而另一種用砷化鎵造出的薄膜太陽能電池,通過釋放更多光子而不是吸收更多,也達(dá)到了最高轉(zhuǎn)化率28.4%的記錄;工程師首次用噴墨打印技術(shù)造出廉價(jià)的CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池。
 
    化學(xué)家用鎳鈷催化劑造出“人造樹葉”,光合效率是自然樹葉10倍,能在簡(jiǎn)單的條件下將水分解為氫氣和氧氣;能源部研發(fā)出以水制氫的“人造酶”,與天然酶相比,將制氫速度提高10倍。
 
    鋰離子電池花樣繁多,科學(xué)家研制出一種柔韌且透明的電池讓人們更靠近全透明手機(jī);還有一種碳纖維鋰空氣電池,比其他碳電極有更多孔,能量密度是目前可充電鋰離子電池的4倍;此外,還研制出針對(duì)鋰離子電池的電極,允許電池保有比現(xiàn)有技術(shù)高10倍的電量,充電率也提升10倍。
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