汤姆·弗莱施曼，康乃尔大学 由化学和化学生物学教授陈鹏领导的小组进行的实验示意图，该小组确定了纳米结构光伏电池中粒子间界面的电流损耗
虚线箭头代表在氧化钛纳米棒之间流动的电荷，氧化钛纳米棒是实验中使用的粒子
学分:康奈尔大学 随着全球人口的增长，能源消耗将会增加，太阳能燃料和太阳能电力等可持续能源将会有更大的需求
随着这些形式的权力激增，重点将转移到提高效率
光电极和光伏电池，如太阳能电池板，通常以硅薄膜或其他纳米结构半导体材料为特征，这些结构包括纳米颗粒，阳光产生的电流必须通过纳米颗粒
虽然纳米粒子组合物提供了许多好处，包括大的表面-体积比，但它有一个显著的缺点
电流从一个粒子传到另一个粒子会经历功率损耗；如果电流通过足够多的这些粒子-粒子界面，总损耗可能会使该设备变得无用
但是直到现在，还没有人能够确定电流从一个纳米粒子流向另一个纳米粒子时损失了多少能量
由彼得·J·陈鹏领导的小组
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康奈尔大学化学和化学生物学系的德拜教授已经确定，光电流在通过界面时会损失大约20%的能量
因此，该小组表示，通过11个这种接口的电流将减少到其原始功率的10%
“我们相信，这将为人们使用纳米材料设计这类器件提供一个基准，”陈说，他是《纳米结构光电极中单粒子-粒子界面光电流损失的量化》一书的资深作者
" 该报告于2007年1月发表
7发表在美国化学学会的出版物《纳米快报》上
其他作者包括前博士后同事马赫迪·赫萨里和贾斯汀·桑布尔，现任博士后毛贤文和荣格博士
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18、全部来自陈集团
为了进行这个实验计算，彭和他的团队使用了一个微流体池，在电解质水溶液中有三个电极
其中一个电极由氧化铟锡(ITO)制成；在它上面或附近放置了氧化钛纳米棒，该小组已经研究了它的光电化学特性
该小组用几种不同的粒子结构进行实验，将激光束聚焦在两个纳米棒相互接触的界面的正后方(A型点)或正前方(B型点)
击中B型斑点的激光通过粒子-粒子界面发送光电电荷
对这两种光电化学行为进行了数十次测量，该小组观察到平均功率损失约为20%
尽管陈和他的团队现在已经提出了一个计算纳米材料中功率损耗的可靠数字，但是他们仍然不知道为什么会出现这种情况
他们已经排除了依赖水流强度的因素
“我们仍然不理解导致这20%损失的潜在分子机制，”他说
“这是我们计划在未来追求的东西，它将要求我们从本质上积极地操纵界面，操纵界面的化学性质，并重新进行测量
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