Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanoenergy | Dendrimers

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

חלקיקי כסף שפר את יעילות התא הסולארי

Published on October 7, 2009 at 9:56 AM

חוקרים מאוניברסיטת אוהיו סטייט הם ניסויים מוליכים למחצה פולימר זה לספוג את האנרגיה של השמש לייצר חשמל. המטרה: קל, זול יותר, גמיש תאים סולריים.

הם גילו כי הוספת פיסות זעירות של כסף הפלסטיק מגביר דור זרם חשמלי של חומרים.

פול ברגר, פרופסור להנדסת חשמל ומדעי המחשב פרופסור לפיסיקה באוניברסיטת אוהיו, הוביל את הצוות דיווחו על תוצאות המקוונת של כתב העת חומרים השמש אנרגיה השמש תאים.

ברגר וצוותו מדדו את כמות האור נספגים ואת צפיפות זרם - כמות הזרם החשמלי שנוצר לסנטימטר מרובע - הנוצר על ידי תאים סולריים פולימר ניסיוני עם ובלי כסף ננו חלקיקים.

בלי כסף, החומר שנוצר 6.2 מילי אמפר לסנטימטר מרובע. עם כסף, זה שנוצר 7.0 - עלייה של כמעט 12 אחוזים.

חלקיקי כסף קטן לעזור הפולימר ללכוד מגוון רחב יותר של אורכי גל של אור שמש מאשר בדרך כלל אפשר, אשר בתורו מגביר את התפוקה הנוכחי, הסביר ברגר.

הוא הוסיף כי עם עבודה נוספת, הטכנולוגיה הזו יכולה ללכת דרך ארוכה לקראת קבלת תאים סולריים פולימרי בכמות מסחרית.

"קליטת האור של תאים סולריים פולימרי אינה מספקת היום", אמר. "הביצועים הטובים חומרים יש היעילות הכוללת של כ -5 אחוזים. אפילו עם עלות הייצור הנמוכה יחסית של פולימרים לעומת חומרים אחרים תאים סולריים, היית עדיין צריך לשפר את יעילות ל 10 לפחות כדי להרוויח. דרך אחת לעשות זה יהיה להרחיב את הטווח של אורכי גל שהם סופגים. פולימרים נוכחי רק לספוג חלק קטן של האירוע השמש. "

טכניקת ייצור חדשה כרוכה encasing כל חלקיק כסף שכבת הפולימר דקים - פולימר שונה פולימר אור קליטת המרכיבה את התא הסולארי - לפני הפקדת אותם מתחת לאור קליטת הפולימר; ציפוי מונע את הכסף חלקיקים מן clumping, אלא גם מאפשר להם עצמית יותך דפוס פסיפס צפוף קבוע כי ברגר מאמין הוא המפתח לשיפור קליטת האור.

למרות חלקיקי כסף לאפשר את החומר כדי לייצר 12 אחוז יותר זרם חשמלי, שיפור זה לא יכול לתרגם ישירות לתוך גידול של 12 אחוז היעילות הכוללת תאים סולריים. גורמים רבים יעילות ההשפעה, וכמה אנרגיה ניתן לאיבוד.

ובכל זאת, חלקיקי כסף יכול להגביר את היעילות הכוללת של כל סוג כמעט של תאים סולריים - אלה עשויים פולימרים או חומרים מוליכים למחצה אחרים. ברגר ועמיתיו הם עכשיו לומדים ניסוחים nanoparticle אחרים כי תגדיל את מספר נוסף.

"על ידי שינוי הציפוי אורגנית, נוכל לשנות את הריווח של חלקיקים ולשנות את הגודל של כל חלקיק. על ידי כיוון עדין דפוס פסיפס, נוכל להעביר את הספיגה משופרת באורכי גל שונים, ובכך לקבל יותר של שיפור. אני חושב שאנחנו יכולים לקבל כמה אחוזים יותר ", אמר.

פולימר מוליך למחצה לוכדת אור יותר בגלל המתכת חלקיקים לקלוט אור שבדרך כלל יהיה מבוזבז. זו אנרגיית אור נוסף שמרגש האלקטרונים חלקיקי מתכת, יצירת גלי אלקטרונים שנקרא plasmons - הכלאה בין פלזמה ו - פוטונים. Plasmons הריקוד על פני השטח, הפקדת אנרגיה סולארית בתוך התא שאחרת היה אבוד.

חוקרים כבר מחפש דרך ליצור plasmons בתאים סולאריים ללא הוגדל הקושי והעלות של ייצור. בהתחשב בעובדה הטכניקה שלו משתמשת בציוד ייצור פשוטה בטמפרטורת החדר, וכן בהתחשב בכך חלקיקי כסף עצמית להרכיב מבוסס רק על הכימיה של הציפוי, ברגר מרגיש כי כל מעבדה יכולה בקלות להפוך את השימוש של ממצא זה.

"לא רק בשבוע מחפשים יעילות טובה יותר, אלא גם בעלויות נמוכות מדי", הוסיף.
חבריו הסופרים על הנייר כוללים סטודנט וו, יוני יון, אשר מנהלת את העבודה הזאת לתואר הדוקטורט שלו, פרננדו טייקסיירה, פרופסור להנדסת חשמל ומדעי המחשב; ו Jiwen ליו, Thirumalai Durasisamy, ראו Revur ו Suvankar Sengupa - כל MetaMateria שותפים, LLC, לשעבר של קולומבוס, אוהיו, אשר מצופה כסף ננו חלקיקים עם פולימר.

עבודה זו מומנה על ידי מרכז רייט עבור Photovoltaics חדשנות ומסחור, ואת המכון לחקר חומרים באוניברסיטת אוהיו.

Last Update: 7. October 2011 18:40

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit