伦敦玛丽女王大学(Queen Mary University of London)和伦敦大学学院(University College London)的研究人员联合起来,为如何使用磷烯纳米带(phosphorene nanoribbons,简称PNR)帮助应对能源危机提供了一个愿景。
在《焦耳》杂志上发表的一篇文章中,科学家们解释说磷烯纳米带是二维材料磷的带状链,磷和石墨烯一样,由单原子厚的原子层构成。2019年,由加州大学洛杉矶分校的一个团队首次创建了它们,此前有超过100篇理论论文预测,它们将具有一系列迷人和有用的特性。
2021,磷烯纳米带很快在他们的第一个太阳能电池能源设备中找到了作用。伦敦玛丽女王大学的一个项目表明,磷烯纳米带可以简单地打印为一个额外的层,通过改善“空穴移动性”来提高太阳能电池的功能和效率。
“空穴”是电子在电传输中的对立面,因此提高它们的迁移率(衡量它们在材料中移动的速度)有助于电流在器件层之间更有效地移动。
研究人员在一份媒体声明中表示:“之前我们发现,与传统的非柔性硅基太阳能电池相比,磷烯纳米带可以印刷在钙钛矿太阳能电池上,以提高效率,并允许低成本印刷成薄而柔性的薄膜。我们的磷烯纳米带太阳能电池的前景令人难以置信,但从锂离子电池到产生清洁氢气,磷烯纳米带可以在许多领域实现革命性变革,这只是一个开始。”
据研究人员称,世界各地的科学家已经采取了重大步骤来创建和使用磷烯纳米带,包括近期的研究表明,将磷烯纳米带引入锂离子电池可以显著提高性能和稳定性,磷烯纳米带能够抑制导致电池不稳定的枝晶的形成。