Fotonika: dėvimi saulės elementai | NPP Azijos medžiagos

Fotonika: dėvimi saulės elementai | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Dalykai

  • Anglies nanovamzdeliai ir fullenai
  • Optika ir fotonika
  • Saulės elementai

Anglies nanovamzdelių pluoštai, kuriuose yra šviesai jautrių dažų, gali būti naudojami kaip dėvimi saulės elementai.

Anglies nanovamzdeliai (CNT) yra viena iš universaliausių žinomų medžiagų. Jie yra labai stiprūs, tačiau nestiprūs ir pasižymi idealiomis elektrinio laidumo savybėmis - savybėmis, kurios daro juos ypač įdomiais tokiose srityse kaip lanksti elektronika. CNT paketai taip pat turi labai didelį paviršiaus plotą, todėl jie gali būti labai naudingi naudojant saulės elementus. Kinijos Fudano universiteto tyrėjai dabar sukūrė metodą, kaip gaminti lanksčias ir nešiojamas saulės baterijas, naudojant ilgus pluoštus, susuktus iš CNT1. „Mūsų darbe pateikiama metodika, kaip gaminti organines saulės baterijas, naudojant aukštos kokybės CNT pluoštus ir galbūt kitas naujų matmenų fotoelektrinių prietaisų nanostruktūras“, - sako Huisheng Peng iš tyrimų komandos.

Pluoštiniais saulės elementais pastaruoju metu buvo skiriamas didelis dėmesys moksliniams tyrimams, nes tokius elementus galima audti audiniuose, atveriant visiškai naują fotoelektros pritaikymo klasę. Dėl didelio stiprumo ir gerų elektroninių CNT savybių jie yra idealūs tokiems tikslams, nes jie yra vieni iš stipriausių komercinių verpalų ir gali būti gaminami už palyginti mažą kainą. Deja, mokslininkams iki šiol nepavyko išgauti iš CNT eksploatacinių savybių, reikalingų naudingam saulės energijos konvertavimui.

Image

1 pav.: Gerai suderinto CNT pluošto vaizdas mikroskopu

Fudano universiteto tyrėjai sukūrė metodą, kaip organinius šviesos absorbentus, vadinamus fotojautriais dažais, pritvirtinti prie labai suderintų CNT pluoštų. Dažų molekulės saulės šviesą paverčia elektros srove, kurią vėliau perduoda CNT pluoštas (nuotraukoje).

Itin tolygus nanovamzdelių išdėstymas susuktuose siūluose užtikrina labai efektyvų krūvio transportavimą, todėl ši schema yra veiksmingesnė nei konkuruojančios konstrukcijos, turinčios daugybę galimų taikymo būdų, sako Pengas. „Ši konstrukcija galėtų suteikti keletą unikalių pritaikymų, kurie neįmanomi įprastiems saulės elementams, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso pramonėje, drabužiams integruotu fotoelektros įtaisu ir nešiojamos elektronikos galios regeneravimu“.

Dabar tyrėjai siekia padidinti saulės energijos verpalų efektyvumą, palyginti su 2, 2%, pasiektu jų naujausiame tyrime. Viena šio efektyvumo padidėjimo strategijų yra dažų molekulių tolygesnis pritvirtinimas prie nanovamzdelių, pavyzdžiui, užtikrinant geresnį cheminį sujungimą. Komanda taip pat tiria ilgesnių nanovamzdelių naudojimą, kurie galėtų dar labiau pagerinti pluošto elektronines savybes.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.