Fotonika: nosljive sončne celice | npg materiali za Azijo

Fotonika: nosljive sončne celice | npg materiali za Azijo

Anonim

Predmeti

  • Ogljikove nanocevke in fulereni
  • Optika in fotonika
  • Sončne celice

Ogljikova nanocevna vlakna, ki vsebujejo fotosenzibilna barvila, bi se lahko uporabljala kot nosljive sončne celice.

Ogljikove nanocevke (CNT) so med najbolj vsestransko znanimi materiali. So zelo močne, vendar lahke in imajo idealne lastnosti električne prevodnosti - lastnosti, zaradi katerih so še posebej zanimive za aplikacije, kot je fleksibilna elektronika. Snopi CNT-jev imajo tudi zelo veliko površino, kar jim lahko koristi v uporabi v sončnih celicah. Raziskovalci z univerze Fudan na Kitajskem so zdaj zasnovali metodo za izdelavo prožnih in nosljivih sončnih celic z uporabo dolgih vlaken, ki se vrtijo iz CNT-jev 1 . "Naše delo zagotavlja metodologijo za izdelavo organskih sončnih celic z uporabo visokozmogljivih CNT vlaken in morda tudi drugih enodimenzionalnih nanostruktur za nove fotovoltaične naprave, " pravi Huisheng Peng iz raziskovalne ekipe.

Sončne celice, ki temeljijo na vlakni, so v zadnjem času v središču raziskovalne pozornosti, saj bi se takšne celice potencialno lahko vdelele v tkanine, kar bi odprlo povsem nov razred aplikacij za fotovoltaiko. Visoka trdnost in dobre elektronske lastnosti CNT-ja jih naredijo idealne za takšno uporabo, saj so med najmočnejšimi komercialnimi prejami in jih je mogoče izdelati z razmeroma nizkimi stroški. Na žalost znanstveniki do zdaj niso mogli iz CNT-jev izvleči zmogljivosti, potrebne za koristno pretvorbo sončne energije.

Image

Slika 1: Mikroskopska slika dobro poravnanega vlakna CNT

Raziskovalci z univerze Fudan so razvili metodo za pritrditev organskih absorberjev svetlobe, imenovanih fotosenzibilizirana barvila, na visoko poravnana vlakna CNT. Molekule barvila pretvorijo sončno svetlobo v električni tok, ki ga nato prenašajo vlakna CNT (na sliki).

Peng pravi, da zelo enotna poravnava nanocevk v vijačnih prejah zagotavlja zelo učinkovit transport polnjenja, zato je ta shema učinkovitejša od konkurenčnih modelov. "Ta zasnova bi lahko zagotovila nekaj edinstvenih aplikacij, ki običajnim sončnim celicam niso na voljo, na primer v vesoljskih aplikacijah, fotovoltaičnih napravah, integriranih v oblačila, in regeneraciji energije za prenosno elektroniko."

Raziskovalci si zdaj prizadevajo za povečanje učinkovitosti pretvorbe sončne energije preje, ki presega 2, 2%, doseženo v njihovi zadnji raziskavi. Ena od strategij za doseganje tega povečanja učinkovitosti je, da se molekule barvila enakomerneje pritrdijo na nanocevke, na primer z boljšim kemičnim vezanjem. Skupina prav tako preiskuje uporabo daljših nanocevk, ki bi lahko še izboljšale elektronske lastnosti vlaken.

Avtorji

Ta raziskovalni vrhunec je odobril avtor izvirnega članka in vse empirične podatke, ki jih vsebuje, je navedel avtor.