西北大学的研究人员已经设计出一种新的太阳能电池设计，可以最大程度地减少传统太阳能电池的缺陷-相对较高的生产成本，较低的运行效率和耐用性以及对有毒和稀有材料的依赖。
染料敏化太阳能电池已经解决了其中一些问题，但是到目前为止，效率仍然很低。西北纳米技术专家Robert P.H.然而，Chang向化学家Mercouri Kanatzidis提出挑战，要求他们设计一种太阳能电池，该太阳能电池不会遇到与创新的染料敏化Grätzel电池相同的问题，后者是一种“泄漏”的低成本且环保的太阳能电池（造成损失的主要原因）效率）。Kanatzidis的解决方案是为电解质设计一种新材料，该材料实际上最初是液体，但最终变成太阳质量。
Kanatzidis说：“Grätzel电池就像具有灯泡的概念，却没有钨丝或碳材料，”他说，他需要更换麻烦的液体。“我们创造了一种坚固耐用的新颖材料，使Grätzel电池概念更有效地工作。我们的材料是固体，而不是液体，因此它不应泄漏或腐蚀。”
据报道，Kanatzidis“知道IBM和其他地方的科学家多年来一直在开发良好的固态电子半导体”，并与Chang一起尝试在太阳能电池中尝试其中之一，即“铯，锡和碘的氟代混合物”。
麦考密克工程与应用科学学院材料科学与工程教授Chang和温伯格文理学院的Kanatzidis，Charles E.和Emma H. Morrison化学教授是该论文的两位资深作者。新论文概述了新型太阳能电池的发展。该论文发表在《自然》杂志的最新版上。
迄今为止，西北航空公司开发的太阳能电池在配备染料敏化剂的固态太阳能销售中显示出最高的转换效率，约为10.2％（通常认为10％是商业成功的基准）。该p值接近于报告的Grätzel电池的最高性能，约为11％至12％，并且远远高于染料敏化太阳能电池之前达到的6％。
Chang说：“我们便宜的太阳能电池采用了纳米技术。”“我们拥有数以百万计的纳米粒子，这为我们提供了巨大的有效表面积，并且我们在所有粒子上都涂覆了吸光染料。”
有关西北太阳能电池设计和构造的更多信息，请参阅《自然》杂志上的论文。
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