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新材料:碘化铜可让钙钛矿太阳能电池更便宜
2014-07-02 17:03:08
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化工资讯网整理编辑:来自美国诺特丹大学的一批科研人员近日发现了一种较为廉价的无机材料,这种材料可以取代钙钛矿太阳能电池中的比较贵的有机空穴导体,从而使得这种高效的太阳能电池变得更为经济和便宜。
钙钛矿太阳能电池是当今最有前途的几种光伏技术之一,其理论转化效率最高可达50%,为目前市场上太阳能电池转化效率的两倍,能大幅降低太阳能电池的使用成本。虽然钙钛矿材料相对便宜,但用其制造太阳能电池还需要用到一种名为spiro-OMeTAD的有机空穴导电聚合物,其市场价格是黄金的10倍以上。
钙钛矿是一类具有特定晶体结构的材料,对太阳能电池的制造而言,这种结构具有天然优势:较高的电荷载体迁移率和较好的光线扩散性能,使光电转换过程中的能量损失极低。虽然碘化铜能够充当钙钛矿太阳能电池中的空穴导体现在才被证明,但铜系导体之前就被认为能够在染料敏化太阳能电池和量子点太阳能电池中充当重要角色,而最具吸引力的是它们优良的导电性能。碘化铜导体的导电率比spiro-OMeTAD高两个数量级,这使其能达到更高的填充系数,也决定了用其制成的太阳能电池具有更大的功率。但目前的研究结果表明,包含碘化铜的钙钛矿太阳能电池,在转化效率上暂时不及原有技术。研究人员认为这可能与其较低的电压相关。这一点未来有望通过降低其较高的重组率来弥补。
科学家们发现,这种碘化铜太阳能电池还有一个突出优势,就是具有良好的稳定性。在实验中证明,经过持续两小时的光照后,这种电池的电流无丝毫的降低,而spiro-OMeTAD太阳能电池产生的电流则有所下降,大概下降了10%。这一点对于太阳能电池来说至关重要。科学家们下一步将对实验步骤进行优化,以期待使实验更为高效。
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华人学者取得神经学技术突破

化学词典为您介绍:硫化氢中毒的预防和急救措施。硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色气体。低浓度接触仅有呼吸道及眼的局部刺激作用,高浓度时全身作用较明显,表现为中枢神经系统症状和窒息症状。硫化氢具有“臭蛋样”气味,但极高浓度很快引起嗅觉疲劳而不觉其味。
硫化氢中毒的预防措施
1、呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩带过渡式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩带氧气呼吸器或空气呼吸器。
2、眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
3、身体防护:穿防静电工作服。
4、手防护:戴防化学品手套。
5、其他:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。及时换洗工作服。作业人员应学会自救互救。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业,须有人监护。
硫化氢中毒的急救措施
1、迅速将患者脱离现场,脱去污染衣物,呼吸心跳停止者立即进行胸外心脏按压及人工呼吸(忌用口对口人工呼吸,万不得已时与病人间隔以数层水湿的纱布)。
2、尽早吸氧,有条件的地方及早用高压氧治疗。凡有昏迷者,宜立即送高压氧舱治疗。高压氧压力为2~2.5大气压;间断吸氧2~3次,每次吸氧30~40min,两次吸氧中间休息10min;每日1~2次,10~20次一疗程。一般用1~2个疗程。
3、防治肺水肿和脑水肿。宜早期、足量、短程应用糖皮质激素以预防肺水肿及脑水肿,可用地塞米松10mg加入葡萄糖液静脉滴注,每日一次。对肺水肿及脑水肿进行治疗时,地塞米松剂量可增大至40~80mg,加入葡萄糖液静脉滴注,每日一次。
4、换血疗法。换血疗法可以将失去活性的细胞色素氧化酶和各种酶及游离的硫化氢清除出去,再补入新鲜血液。可用于危重病人,换血量一般在800mL左右。
5、眼部刺激处理。先用自来水或生理盐水彻底冲洗眼睛,局部用红霉素眼药膏和氯霉素眼药水,每2h一次,预防和控制感染,同时局部滴鱼肝油以促进上皮生长,防止结膜粘连。(编辑:YD)
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化学词典为您介绍:硫化氢中毒的症状。在采矿和从矿石中提炼铜、镍、钴等,煤的低温焦化,含硫石油的开采和提炼,橡胶、鞣革、硫化染料等工业中都有硫化氢产生;天然气、矿泉水、火山喷气和矿下积水,也常伴有硫化氢存在。由于硫化氢可溶于水及油中,有时可随水或油流至远离发生源处,而引起意外中毒事故。
硫化氢轻度中毒
轻度中毒主要是刺激症状,表现为流泪、眼刺痛、流涕、咽喉部灼热感,或伴有头痛、头晕、乏力、恶心等症状。检查可见眼结膜充血、肺部可有干啰音,脱离接触后短期内可恢复。
硫化氢中度中毒
接触高浓度硫化氢后以脑病表现显著,出现头痛、头晕、易激动、步态蹒跚、烦躁、意识模糊、谵妄,癫痫样抽搐可呈全身性强直阵挛发作等;可突然发生昏迷;也可发生呼吸困难或呼吸停止后心跳停止。眼底检查可见个别病例有视神经乳头水肿。
部分病例可同时伴有肺水肿。脑病症状常较呼吸道症状出现为早。X线胸片显示肺纹理增强或有片状阴影。
硫化氢重度中毒
接触极高浓度硫化氢后可发生电击样死亡,即在接触后数秒或数分钟内呼吸骤停,数分钟后可发生心跳停止;也可立即或数分钟内昏迷,并呼吸聚停而死亡。
死亡可在无警觉的情况下发生,当察觉到硫化氢气味时可立即嗅觉丧失,少数病例在昏迷前瞬间可嗅到令人作呕的甜味。死亡前一般无先兆症状,可先出现呼吸深而快,随之呼吸聚停。(编辑:YD)
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元素百科为您介绍:华人学者取得神经学技术突破。斯坦福大学的研究团队日前在Science杂志上发表了一项技术突破。他们开发的工具能在清醒的活体动物中成像单个神经元的电活性,使人们对神经元活动的理解达到前所未有的深度,对大脑研究有重要的意义。
神经学技术突破
神经元之间的电信号对于细胞通讯非常关键。这种电活性是所有大脑活动的核心,包括思考、感知、情绪和记忆。捕捉神经元电活性是了解大脑认知的基础,但现有的神经元监控技术还存在一定的缺陷。神经学家们一直在探索新方法,希望在清醒动物中对神经元的膜电压动态进行成像。
基因编码的电压指示器(GEVI)是一个很有前景的新兴技术。GEVI指示器可以读取毫秒级别的神经元动态,被NatureMethods评为2015最值得期待的技术之一。与钙指示器相比,GEVI指示器更能直接反映神经元活动。近年来GEVI指示器已经取得了一些进展,但迄今为止人们还没能将其用于活体哺乳动物研究。
神经学新技术的研究
MarkJ.Schnitzer和YiyangGong领导的研究团队经过深入研究,对GEVI指示器进行了很大的改良。(YiyangGong于2011年取得了斯坦福大学的博士学位,现在是杜克大学的助理教授。)过去,GEVI指示器的信号速度和动态范围不足以在活体动物中解析动作电位。改良后的GEVI指示器速度很快也足够明亮,能够精确测定一毫秒以内的神经元动作电位,几乎没有产生错误读取的可能。
研究人员通过共振能量转移,将rhodopsin的快速电压感知结构域与明亮的荧光团结合起来。随后他们用病毒将这种新电压指示器送入神经元。研究显示,这种电压指示器能够在意识清楚的小鼠和果蝇大脑中,很好地记录神经元的动作电位和膜电压动态。
在活体动物的大脑中观察神经元活性,是科学家们梦寐以求的能力。这项研究提供了能在活体内分析神经电生理和神经编码的光学工具,有望推动高速显微成像的进一步发展。(编辑:YD)
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