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

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Silver Nanoparticles Pagbutihin ang kahusayan ng Solar Cell

Published on October 7, 2009 at 9:56 AM

Mananaliksik sa Ohio State University ay eksperimento sa polimer Semiconductors na sumipsip enerhiya ng araw at makabuo ng koryente . Ang layunin: magaan, mas mura, at higit pa-nababaluktot solar cell.

Ito ngayon natuklasan na ang pagdagdag ng maliliit na piraso ng pilak sa ng plastic boosts ng mga materyales na elektrikal kasalukuyang henerasyon.

Paul Berger, propesor ng elektrikal at computer engineering at propesor ng physics sa Ohio Estado, na humantong sa koponan na iniulat na ang mga online na mga resulta sa journal Solar Materyales Enerhiya at Solar cell.

Berger at ang kanyang koponan ay sinusukat ang halaga ng liwanag buyo at ang kasalukuyang density - ang halaga ng mga de-koryenteng kasalukuyang na nalikha sa bawat square sentimetro - binuo sa pamamagitan ng isang ineksperimentuhang solar polimer cell at walang pilak nano-particle.

Walang pilak, materyal na binuo 6.2 isang kalibo amps per square sentimetro. Sa pilak, binuo ito ng 7.0 - isang pagtaas ng halos 12 porsiyento.

Ang maliit na particle na silver na matulungan ang polimer makuha ang isang mas malawak na hanay ng mga wavelength ng sikat ng araw kaysa sa normal na posible, na kung saan ay nadadagdagan ang kasalukuyang output, ipinaliwanag Berger.

Siya naidagdag na sa karagdagang trabaho, teknolohiya na ito ay maaaring pumunta sa isang mahabang paraan patungo sa polimer solar cell na komersyal mabubuhay.

"Ang liwanag pagsipsip ng polimer solar cell ay hindi sapat na ngayon," siya sinabi. "Ang top-gumaganap na mga materyales ay may isang pangkalahatang kahusayan ng tungkol sa 5 porsiyento. Kahit na may relatibong mababang gastos sa produksyon ng mga polymers kumpara sa iba pang mga solar cell materyales, gusto mo pa rin upang mapalakas na kahusayan sa hindi bababa sa 10 porsyento sa turn ng isang tubo. Ang isang paraan upang gawin iyon ay upang palawakin ang hanay ng mga wavelength na sila sumipsip. Kasalukuyang polymers lamang sumipsip ng isang maliit na bahagi ng mga pangyayari ang sikat ng araw. "

Ang bagong katha pamamaraan ay nagsasangkot encasing bawat silver tipik sa isang ultra-manipis na layer polimer-isang iba't ibang mga polimer kaysa ang liwanag-lubhang kaganyak-ganyak polimer na gumagawa ng up ang solar cell - bago pagdedeposito ng mga ito sa ibaba ang liwanag-lubhang kaganyak-ganyak polimer patong ang pumipigil sa silver Ang mga particle mula sa clumping, ngunit din ay nagbibigay-daan sa sa mga ito sa sarili magtipon sa isang siksikan na at regular na pattern ng mosaic na ang Berger naniniwala ay susi sa enhancing ang liwanag pagsipsip.

Kahit na ang mga pilak particle ay nagbibigay-daan sa materyal na ang gumawa ng 12 porsiyento mas de-koryenteng kasalukuyang, ang pagpapabuti na ay hindi maaaring isalin direkta sa 12 porsyento pagtaas sa kabuuang solar cell kahusayan. Maraming mga kadahilanan ng epekto ng kahusayan, at ilang mga enerhiya ay mawawala.

Pa, ang mga nanoparticles pilak ay maaaring mapalakas ang pangkalahatang kahusayan ng kahit anong uri ng solar cell - mga ginawa mula sa mga polymers o iba pang mga materyales sa semiconductor. Berger at ang kanyang mga kasamahan na ngayon ang pag-aaral ng iba pang mga formulations nanoparticle na taasan na numero pa.

"Sa pamamagitan ng pagbabago ng organic patong, maaari naming palitan ang espasyo ng particle at baguhin ang laki ng bawat mumo. Sa pamamagitan ng pinong-tuning ng mosaic pattern, maaari naming ilipat ang pinahusay na pagsipsip sa iba't-ibang wavelength, at kaya kahit na higit pa ng isang pagpapabuti. Tingin ko maaari naming makakuha ng ilang porsyento na mas, "siya sinabi.

Ang semiconductor polimer nakukuha mas light dahil ang metal nanoparticles hithitin ang liwanag na normal ay nasayang. Ito sobrang liwanag ng enerhiya excites mga electron sa metal ang mga particle, na lumilikha ng mga elektron waves na tinatawag plasmons - isang cross sa pagitan ng plasma at photons. Ang mga plasmons sayaw sa buong ibabaw, pagdedeposito ng enerhiya sa loob ng solar cell na kung hindi man ay mawawala.

Mananaliksik ay naghahanap ng isang paraan upang makabuo ng mga plasmons sa solar cell nang hindi lubhang pagtaas ang paghihirap at gastos ng pagyari. Given na ang kanyang pamamaraan ay gumagamit ng simpleng katha kagamitan sa kuwarto ng temperatura, at ibinigay na ang mga pilak na particle sa sarili magtipon batay lamang sa mga kimika ng patong, Berger feels na ang anumang mga laboratoryo ay madaling gumawa ng paggamit ng paghahanap na ito.

"Hindi lamang gawin linggo humingi ng mas mahusay na kahusayan, kundi pati na rin mas mababang mga gastos masyadong," siya ay idinagdag.
Kabilang sa kanyang mga co-may-akda sa papel na ang ang mag-aaral Woo-Hunyo Yoon, na pagsasagawa ito gumagana para sa kanyang ng doktor degree; Fernando Teixeira, iugnay propesor ng elektrikal at computer engineering; at Jiwen Liu, Thirumalai Durasisamy, Rao Revur, at Suvankar Sengupa - lahat ng MetaMateria Partners, LLC, dating ng Columbus, Ohio, na pinahiran ng pilak nano-particle sa polimer.

Trabaho na ito ay pinondohan sa pamamagitan ng Wright Center para sa Photovoltaics Innovation at Commercialization, at ang Institute para sa mga Materyales Research sa Ohio State.

Last Update: 9. October 2011 02:57

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