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

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Zilveren Nanoparticles Verbetert de Efficiency van de Zonnecel

Published on October 7, 2009 at 9:56 AM

De Onderzoekers bij de Universiteit van de Staat van Ohio experimenteren met polymeerhalfgeleiders die de energie van de zon absorberen en elektriciteit produceren. Het doel: lichtere, goedkopere, en meer-flexibele zonnecellen.

Zij hebben nu ontdekt dat het toevoegen van uiterst kleine bits van zilver aan het plastiek de materialen' elektro van de huidige generatie opvoert.

Paul Berger, professor van elektro en computertechniek en professor van fysica bij de Staat van Ohio, leidde het team dat online de resultaten in de de Materialen en Zonnecellen van de dagboek Zonne-energie meldde.

Berger en zijn team mat het geabsorbeerde bedrag met licht en de huidige dichtheid -- de hoeveelheid elektrostroom die per vierkante centimeter wordt geproduceerd -- geproduceerd door een experimenteel zonnecelpolymeer met en zonder zilveren nano-deeltjes.

Zonder zilver, produceerde het materiaal 6.2 milli-ampèren per vierkante centimeter. Met zilver, produceerde het 7.0 -- een verhoging van bijna 12 percenten.

De kleine zilveren deeltjes helpen het polymeer een bredere waaier van golflengten van zonlicht vangen dan normaal mogelijk zou zijn, dat beurtelings de huidige output verhoogt, verklaarde Berger.

Hij voegde toe dat met het verdere werk, deze technologie een lange manier naar haalbaar het maken van polymeerzonnecellen kon gaan commercieel.

De „lichtabsorptie van polymeerzonnecellen is vandaag ontoereikend,“ hij zei. De „hoogste-uitvoert materialen hebben een algemene efficiency van ongeveer 5 percenten. Zelfs met de vrij lage productiekosten van polymeren in vergelijking met andere zonnecelmaterialen, zou u nog die efficiency aan minstens 10 percenten moeten opvoeren om een winst te draaien. Één manier te doen die de waaier van golflengten zou zijn uit te breiden die zij absorberen. De Huidige polymeren absorberen slechts een klein gedeelte van het inherente zonlicht.“

De nieuwe vervaardigingstechniek impliceert het inpakken van elk zilveren deeltje in een uiterst dunne polymeerlaag -- een verschillend polymeer dan het licht-absorbeert polymeer dat omhoog de zonnecel maakt -- alvorens hen onder het licht-absorbeert polymeer te deponeren; de deklaag verhindert de zilveren deeltjes samen te doen, maar ook staat hen toe om in een dicht en regelmatig mozaïekpatroon zelf-te assembleren dat Berger gelooft zeer belangrijk is aan het verbeteren van de lichtabsorptie.

Alhoewel de zilveren deeltjes het materiaal toestaan om 12 percenten meer elektrostroom te veroorzaken, kan die verbetering niet direct in een 12 percentenverhoging van algemene zonnecelefficiency vertalen. Vele factoren voeren efficiency uit, en wat energie kan worden verloren.

Nog, konden zilveren nanoparticles de algemene efficiency van vrijwel om het even welk soort zonnecel opvoeren -- die maakten van polymeren of andere halfgeleidermaterialen. Berger en zijn collega's bestuderen nu andere nanoparticleformuleringen die dat aantal verder zouden verhogen.

„Door de organische deklaag te veranderen, konden wij het uit elkaar plaatsen van de deeltjes veranderen en de grootte van elk deeltje veranderen. Door het mozaïekpatroon te verfijnen, konden wij de verbeterde absorptie verplaatsen naar verschillende golflengten, en zo zelfs nog meer van een verbetering worden. Ik denk wij verscheidene percenten kunnen worden meer,“ hij zei.

Het halfgeleiderpolymeer vangt meer licht omdat het metaal nanoparticles licht absorbeert dat normaal zou verspild worden. Deze extra lichte energie wekt elektronen in de metaaldeeltjes op, creërend elektronengolven genoemd plasmons -- een kruis tussen plasma en fotonen. Plasmons dansen over de oppervlakte, deponerend energie binnen de zonnecel die anders zou verloren worden.

De Onderzoekers hebben een manier gezocht om plasmons in zonnecellen te produceren zonder de moeilijkheid en de kosten van vervaardiging zeer te verhogen. Gezien zijn techniek eenvoudige vervaardigingsapparatuur bij kamertemperatuur gebruikt, en gezien de zilveren deeltjes gebaseerd slechts op de chemie van de deklaag zelf-assembleren, is Berger van mening dat om het even welk laboratorium van dit het vinden kon gemakkelijk gebruik maken.

„Niet alleen doe week streven naar betere efficiency, maar ook lagere kosten ook,“ hij voegde toe.
Zijn medeauteurs op het document omvatten student na:streven-Jun Yoon, die dit werk voor zijn doctorale graad leidt; Fernando Teixeira, verwante professor van elektro en computertechniek; en Jiwen Liu, Thirumalai Durasisamy, Rao Revur, en Suvankar Sengupa -- elk van MetaMateria Partners, LLC, vroeger van Columbus, Ohio, dat de zilveren nano-deeltjes met polymeer met een laag bedekte.

Dit werk werd gefinancierd door het Centrum van Wright voor Innovatie Photovoltaics en Introductie Op De Markt, en het Instituut voor het Onderzoek van Materialen bij de Staat van Ohio.

Last Update: 13. January 2012 16:41

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