Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Argonne 과학자는 태양 전지를 제조하기 위하여 기술을 세련합니다

Published on November 10, 2009 at 5:43 PM

Argonne 국립 연구소 (DOE) 미국 에너지성에 과학자는 semiconducting 물자의 관을 만들고기 그 후에 그(것)들 안쪽에 중합체 직접 "증가" 태양 전지를 제조하기 위하여 기술을 세련했습니다. 방법은 오늘 상업적인 태양 전지를 만들기 위하여 이용된 프로세스 보다는 현저하게 더 싼 가능성으로 가지고있ㅂ니다.

이 컴퓨터에 의해 생성되는 심상은 nanotubes, Argonne에 개발된 "증가" 태양 전지를 위한 새로운 기술 구성하고 있는 사람의 모발의 폭 보다는 더 작은 10,000 시간을 보여줍니다.

태양 전지의 오늘 발생의 생산비가 화석 연료와 경제적으로 경쟁에서 그(것)들을 방지하기 때문에, Argonne 연구원은 태양 전지의 기본 디자인을 재 상상하기 위하여 일하고 있습니다. 대부분의 현재 태양 전지는 크리스탈 실리콘 또는 카드뮴 telluride를 이용해, 그러나 높 순수성 결정을 증가하는 것은 에너지와 노동집약이어, 세포를 비싼 시키.

잡종 태양 전지에게 불린 차세대는, 더 싼 유기와 무기 물자의 혼합을 사용합니다. 이 물자를 효과적으로 결합하기 위하여는, Argonne 연구원은 새로운 유기 중합체 안 무기 nanotubes를 직접 증가하도록 기술을 만들었습니다.

그것의 기본적인 수준에, 태양 전지 기술은 개시된 일련의 프로세스를 빛의 광양자, 또는 입자가, semiconducting 물자를 칠 때 의지합니다. 광양자는 세포를 명중할 때, 양전하의 "구멍의 뒤에" 떠나는 그것의 초기 상태에서 1개의 전자가 에 의하여 흥분합니다.

잡종 태양 전지는 semiconducting 물자의 2가지의 분리되는 모형을 포함합니다: 1개는 전자, 그밖 구멍을 수행합니다. 2개의 반도체 사이 접속점에, 전자 구멍 쌍은 떼어놓아 얻어, 현재를 만드.

연구 결과에서는, Argonne 그리고 시카고 대학에 Argonne nanoscientist Seth 당신 그리고 동료는 2개의 물자의 기하학을 재고해야 했습니다. 2개의 반도체가 너무 멀리 떨어져 두는 경우에, 전자 구멍 쌍은 송신중에 정지할 것입니다. 그러나, 너무 바싹 포장되는 경우에, 분리한 책임은 세포에서 그것을 만들지 않을 것입니다.

대안 디자인에서, 전자 수락자 이산화티탄 (TiO2와) 전자 기증 활용된 중합체가 과학자에 의하여 한 쌍이 되었습니다.

이산화티탄은 즉시 소문자 관 사람의 모발 보다는 더 작은 시간을 통해 10,000 나노미터의 다만 10를 형성합니다. 작고, 획일한 nanotubes의 줄은 전기화학 목욕에서 물속에 잠긴 티타늄의 필름을 통해 싹이 틉니다.

다음 단계는 연구원이 유기 중합체 초조한 프로세스로 nanotubes를 채울 것을 요구했습니다.

"중합체로 nanotubes를 채우는 것은 작은 구멍의 테이블로 젖은 스파게티를 충분히 채우는 것을 시도 같이 입니다," Darling은 말했습니다. "중합체는 꼬이는 중합체가 책임을 또한 수행하지 않기 때문에 때 가기도 하고 공기의 포켓을 덫을 놓기 때문에 비능률적으로 이끌어 내는 뒤틀기 끝냅니다, 위로 구부리고.

"추가적으로, 이 중합체는 이산화티탄을 좋아하지 않습니다 추가되는," 당신. "이렇게 그것은 공용영역에서." 할 수 있다 언제든지 떠납니다

이 문제, 관 안쪽에 중합체 직접 증가의 아이디어에 명중되는 팀을 비키는 것을 시도. 그(것)들은 중합체 선구자로 관을 채우고, 자외선을 켜고, 중합체가 관 안에 증가하게 했습니다.

이렇게 하면이라고 증가해, 중합체는 TiO2에서 멀리 주저하지 않습니다. 실제로, 시험은 2개의 물자가 분자 수준에 실제로 섞는다는 것을 건의합니다; 함께 그(것)들은 혼자 2개의 물자의 어느 쪽이든에 접근하기 어려운 파장에 빛을 붙잡을 수 있습니다. 이 "본토" 방법은 오늘 태양 전지에서 이용된 실리콘 결정을 생성하는 에너지 집약 프로세스 보다는 잠재적으로 매우 비교적 쌉니다.

전 증가한 중합체로 nanotubes를 채워서 날조된 그들이 이 장치에 의하여 극적으로 성능이 뛰어나, 대략 10 시간 추가 전기를 흡수한 햇빛에서 일으키. 이 기술에 의해, 그러나 일어난, 태양 전지는 지금 실리콘 전지가 할 수 있는 것처럼 햇빛에서 유효 에너지의 다량을 이용하지 않습니다. 추가 실험이 세포의 효율성을 향상할 귀여운 희망.

"표제 서류는 제자리 UV 중합을 통해 잡종 태양 전지를" 향상하고, 작은 전표에서 간행되고 온라인에 사용 가능합니다.

이 연구를 위한 자금 조달은 기본적인 에너지 과학의 사무실 자원부에 의해 제공되고 NSF 물자에 의하여 시카고 대학에 과학과 기술설계 센터를 연구하십시오.

Last Update: 13. January 2012 16:11

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