Углеродные нанотрубки заменят платину в солнечных батареях

Американским исследователям из института Санта Фе удалось усовершенствовать конструкцию солнечных батарей на основе сенсибилизированных красителей. Заменив диоксид титана и платину, использующиеся при производстве этих батарей, на углеродные нанотрубки с дефектами, ученые добились прироста производительности и удешевления конструкции. Работа опубликована в журнале Nano Letters. В настоящее время они патентуют свое изобретение.
Внешний вид солнечных батарей на основе сенсибилизированных красок. Фото с сайта torcuil.wordpress.com
Внешний вид солнечных батарей на основе сенсибилизированных красок. Фото с сайта torcuil.wordpress.com

Солнечные батареи на основе сенсибилизированных красителей (Dye-sensitized solar cells или DSC) были изобретены в 1991 году. В настоящее время схема элементов батареи следующая: на стеклянной основе располагается слой прозрачного проводящего ток диоксида титана с вкраплениями сенсибилизированных красителей (красители с химически повышенной чувствительностью к ультрафиолету). Между слоем диоксида и стеклом находится слой платины. Электрический ток возникает в результате химических реакций, которые происходят во вкраплениях красителей под воздействием солнечного света. Эти реакции катализируются платиной.

Группа американских исследователей из института Санта Фе заменила оксид и платину на слой из углеродных нанотрубок. Как оказалось "обычные" нанотрубки для этой цели не подходят: полученный слой не обладает прозрачностью и проводимостью оксида и катализирующими свойствами платины. Для получения первых двух свойств ученые добавили слой более длинных нанотрубок.

Чтобы получить каталитический эффект, исследователи решили внести в нанотрубки дефекты. Предположительный механизм катализа с помощью дефективных нанотрубок заключается в том, что дефекты являются "посадочными площадками" для атомов реагирующих веществ. Исследователи поместили нанотрубки в озон - крайне активное химическое соединение. Воздействие озона вызвало разрушения в структурах трубок, то есть, образованию необходимых дефектов. Катализирующие свойства батарей при этом выросли в десятки раз.

Применение углеродных нанотрубок призвано решить ряд принципиальных проблем солнечных батарей на основе сенсибилизированных красителей. Во-первых, новая конструкция обладает большой выходной мощностью. Батареи традиционной конструкции по этому параметру уступали широко распространенным кремниевым. Во-вторых, уменьшается тепловыделение, что позволяет использовать в качестве основы для батареи не только термостойкие материалы. В третьих, производство батарей на основе нанотрубок существенно дешевле, так как при этом не используется дорогая платиновая пленка.

Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы
NASA устроило показ лунных модNASA устроило показ лунных мод
Беспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям DysonБеспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям Dyson
NASA показало новые скафандры для полетов на Луну и МарсNASA показало новые скафандры для полетов на Луну и Марс
Робота Digit научили переносить коробкиРобота Digit научили переносить коробки
Блок рекламы


Похожие новости

Amazon отказалась от солнечных установок Tesla после пожара на крыше в 2018 годуAmazon отказалась от солнечных установок Tesla после пожара на крыше в 2018 году
Walmart подала в суд на Tesla из-за возгорания солнечных панелейWalmart подала в суд на Tesla из-за возгорания солнечных панелей
Дорогу из солнечных батарей признали провальным проектомДорогу из солнечных батарей признали провальным проектом
Власти Южной Кореи устанавливают лимит на КПД солнечных панелейВласти Южной Кореи устанавливают лимит на КПД солнечных панелей
CTRL-Labs ‘EMG-браслеты заменят клавиатуры и мышиCTRL-Labs ‘EMG-браслеты заменят клавиатуры и мыши
Диатомовые водоросли повышают эффективность органических солнечных элементовДиатомовые водоросли повышают эффективность органических солнечных элементов
Ученые открыли множество солнечных системУченые открыли множество солнечных систем
Десятиклассница разработала бюджетный аналог дорогих солнечных коллекторовДесятиклассница разработала бюджетный аналог дорогих солнечных коллекторов
Во Франции построили дорогу из солнечных батарей (ФОТО)Во Франции построили дорогу из солнечных батарей (ФОТО)
Гипсовую отливку следов преступников заменят цифровыми трехмерными моделями (ВИДЕО)Гипсовую отливку следов преступников заменят цифровыми трехмерными моделями (ВИДЕО)
Последние новости

Подгружаем последние новости