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

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Наночастиц серебра Улучшение солнечных фотоэлементов

Published on October 7, 2009 at 9:56 AM

Исследователи из университета штата Огайо проводят эксперименты с полупроводниками полимера, которые поглощают энергию солнца и выработки электроэнергии. Цель: легче, дешевле и более гибкие солнечные батареи.

В настоящее время они обнаружили, что добавление маленькие кусочки серебра повышает пластиковых материалов электрический ток поколения.

Пол Бергер, профессор электротехники и вычислительной техники и профессор физики в штате Огайо, во главе команды, которая сообщила о результатах онлайн в журнале солнечной энергии материалов и солнечных элементов.

Бергер и его команда измерили количество света, поглощенного и плотности тока - количество электрической ток, генерируемый на квадратный сантиметр - порожденная экспериментальной солнечной ячейки полимера с и без серебряных наночастиц.

Без серебра, материал, полученный 6,2 милли-AMPS на квадратный сантиметр. С серебром, она породила 7,0 - рост почти на 12 процентов.

Малых частиц серебра помощью полимера захвата широком диапазоне длин волн солнечного света, чем обычно возможно, что, в свою очередь, увеличивает выходной ток, Бергер объяснил.

Он добавил, что с дальнейшей работы, эта технология может идти долгий путь к принятию полимера солнечные элементы коммерчески жизнеспособным.

"Поглощение света полимера солнечных элементов является недостаточным сегодня", сказал он. "Самых эффективных материалов общей эффективности около 5 процентов. Даже при относительно низкой себестоимости производства полимеров по сравнению с другими материалами солнечной ячейки, вам все равно придется повысить, что эффективность, по крайней мере 10 процентов, чтобы получать прибыль. Один из способов сделать это было бы расширить диапазон длин волн, что они поглощают. Текущий полимеров поглощают только небольшую часть инцидента солнечного света ".

Новая техника изготовления предполагает упаковывая каждый серебра частицы в ультра-тонкий слой полимера - различных полимеров, чем поглощающих свет полимер, который составляет солнечных батарей - до сдачи их ниже поглощающих свет полимера; покрытие предотвращает серебра частицы от слипания, но и позволяет им самостоятельно собираться в плотные и регулярные мозаики, что Бергер считает, является ключом к повышению поглощения света.

Хотя частиц серебра позволит материал для производства 12 процентов больше электрического тока, что улучшение не может перевести непосредственно в 12-процентное увеличение общего полезного действия солнечных фотоэлементов. Многие влияние факторов эффективности, а также некоторое количество энергии может быть потеряна.

Тем не менее, наночастиц серебра может повысить общую эффективность практически любого вида солнечных батарей - сделанные из полимеров или других полупроводниковых материалов. Бергер и его коллеги изучают другие формулировки наночастиц, что было бы увеличить это число в дальнейшем.

"Изменяя органические покрытия, мы могли бы изменить расстояние между частицами и изменять размер каждой частицы. По тонкой настройки мозаики, мы могли бы двигаться расширенной поглощения различных длин волн, и таким образом получить еще больше улучшений. Я думаю, мы можем получить несколько процентов больше, "сказал он.

Полупроводниковых полимеров захватывает больше света, потому что наночастицы металлов поглощают свет, что, как правило, зря. Эта дополнительная энергия свет возбуждает электроны в металлических частиц, создание электронных волн называется плазмонов - нечто среднее между плазмой и фотонов. Плазмонов танца по всей поверхности, сдаче на хранение энергии в солнечных элементов, которые иначе были бы потеряны.

Ученые долго искали способ создания плазмонов в солнечных элементах без существенного увеличения сложности и стоимости производства. Учитывая, что его метод использует простой оборудования изготовления при комнатной температуре, а если учесть, что частицы серебра самостоятельно собираться только на основании химии покрытие, Бергер считает, что любой лаборатории может легко использовать этот вывод.

"Не только неделю искать лучшую эффективность, но и снизить затраты слишком", добавил он.
Его соавторами на бумаге включать студента Ву-Jun Юн, который проводит эту работу для своей докторской степени; Фернандо Тейшейра, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники, а также Jiwen Лю, Thirumalai Durasisamy, Рао Revur и Suvankar Sengupa - все партнеры MetaMateria, ООО, ранее работавший в Колумбусе, штат Огайо, который покрытием Silver Nano-частиц с полимером.

Эта работа финансировалась Центром Райт для Фотогальваника инноваций и коммерциализации, а также Институт исследования материалов в штате Огайо.

Last Update: 8. October 2011 05:29

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