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 | Nanomaterials | Nanoenergy
Save 20% On a Jenway 7315 Spectrophotometer from Bibby Scientific

There is 1 related live offer.

20% Off Jenway Spectrophotometer

Argonne Forskare Raffinerar Teknik till Sol- Celler för Tillverkning

Published on November 10, 2009 at 5:43 PM

Forskare på U.S.-Avdelningen av Energis (DOE) Laboratoriumet för den Argonne Medborgare har raffinerat en teknik till sol- celler för tillverkning, genom att skapa rör av semiconducting materiell och ”växande därefter” insida för polymrer direkt dem. Metoden har det potentiellt som är markant mer billig, än det processaa van vid gör den dagens reklamfilmen sol- celler.

Dator-frambragt Detta avbildar showsnanotubes, 10.000 tider mindre än bredden av ett människahår, som består av en ny teknik som framkallas på Argonne för ”växande” sol- celler.

Förhindra dem från att konkurrera economically med fossil tankar, Argonne forskare är funktionsdugligt beträffande-att föreställa den sol- cellens grundläggande design, Därför Att produktionen kostar av den dagens utvecklingen av sol- celler. Mest sol- celler för ström använder crystalline silikon- eller cadmiumtelluride, men att växa enrenhet kristall är energi och arbetsintensivt, danande de dyra cellerna.

Nästa generation som kallas hybrid- sol- celler, använder en blandning av mer billig organiska och oorganiska material. Till sammanslutningen skapade dessa material effektivt, Argonne forskare en ny teknik för att växa organiska inre oorganiska nanotubes för polymrer direkt.

På dess mest basnivå relies sol- cellteknologi på en serie av bearbetar initierat, när fotoner eller partiklar av ljust, slår semiconducting materiellt. När en foton slår cellen, upphetsar den en elektron ut ur dess initiala statligt och att lämna bak ”spela golfboll i hål” av realitetladdning.

Hybrid- sol- celler innehåller två separata typer av semiconducting materiellt: man förar elektroner, annan spela golfboll i hål. På föreningspunkten mellan de två halvledarna parar elektron-spela golfboll i hål får dragen ifrån varandra och att skapa en ström.

I studien måste den Argonne nanoscientistSeth Älsklingen och kollegor på Argonne och Universitetar av Chicago att ompröva geometrin av de två materialen. Om de två halvledarna förläggas för långt ifrån varandra, parar elektron-spela golfboll i hål den ska matrisen genomreser in. Emellertid om de packas för nära, de avskilda laddningarna som ska för att inte göra den ut ur cellen.

I att planlägga ett alternativ, parade forskare endonera konjugerad polymer med den titanium dioxiden för elektronacceptorn (TiO2).

Titanium dioxid bildar klart små tio för rör precis av tider för nanometers som across-10,000 är mindre än ett människahår. Ror av mycket lilla enhetliga nanotubes spirar över en filma av titaniumen som har doppats i ett electrochemical bad.

De nästa kliver krävde forskarna att fylla nanotubesna med organiskt frustrera för polymersom är processaa.

”Är Fyllnads- nanotubes med polymern likt pröva som ska stoppas, blöter spagetti in i en bordlägga mycket av mycket litet spela golfboll i hål,”, sade Älskling. ”Polymer avslutar upp böja, och vridning, som leder till inefficiencies både, därför att den fångar stoppa i fickan av luftar, som den går, och därför att vridna polymrer inte förar laddningar som väl.

”I tillägg, gillar denna polymer inte titanium dioxid,” den tillfogade Älsklingen. ”Så det handtag i väg från ha kontakt, när som helst den kan.”,

Pröva att sidestep detta problem, slogg laget på idén av att växa insidan för polymern direkt rören. De fyllde rören med en polymerprecursor, vände på ultraviolet ljus och l5At polymrerna växa inom rören.

Fullvuxen hitåt, skyggar polymern inte i väg från TiO2en. I faktum testar föreslår att de två materialen blandar faktiskt på det molekylärt jämnar; tillsammans är de kompetent till tillfångatagandet som är ljust på våglängder som är oåtkomliga till endera av de två materialen bara. Denna ”homegrown” metod är potentiellt mycket mindre dyr, än deintensiva bearbetar som producerar silikonkristallerna som används i dagens sol- celler.

Dessa apparater outperform dramatiskt de som fabriceras av fyllning nanotubesna med denfullvuxna polymern och att producera omkring 10 tider mer elektricitet från absorberat solljus. De sol- cellerna som produceras av denna teknik, emellertid, exploaterar inte för närvarande så mycket av den tillgängliga energin från solljus, som silikonceller kan. Älsklingen hoppas att ska mer ytterligare experiment förbättrar cellernas effektivitet.

Det pappers-, berättigat ”Förbättrade Hybrid- Sol- Celler via i UV Polymerisation för situ”, publicerades i den Små föra journal över och är tillgängligt on-line.

Finansieringen för denna forskning gs av Avdelningen av Energis Kontor av Grundläggande EnergiVetenskaper, och vid NSF-Materialen Forska Vetenskap, och Iscensätta Centrera på Universitetar av Chicago.

Last Update: 25. January 2012 11:57

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