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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

연구원은 탄소 Nanomaterials로 만든 기능적인 태양 전지를 날조합니다

Published on November 1, 2012 at 7:48 AM

스탠포드 대학 과학자는 탄소, 광전지 장치에서 오늘 이용된 비싼 물자에 유망한 대안으로 완전히 만든 첫번째 태양 전지를 건설했습니다. 결과는 Nano 전표 ACS의 오늘 온라인 판에서 간행됩니다.

Bao 단의 모든 탄소 태양 전지는 햇빛을 흡수하는 2개의 전극 사이에서 사이에 끼워진 photoactive 층, 이루어져 있습니다. (표 Shwartz)

"탄소 저가에 고성능을 전달하는 가능성으로 가지고있ㅂ니다,"는 연구 결과 고위, 저자를 Zhenan Bao 스탠포드에 화학 공학의 교수 말했습니다. "우리가 알고 있는 한에서는, 이것은 탄소로 만든 분대 전부가 있는 작동 태양 전지에는의 첫번째 데몬스트레이션입니다. 우리의 실험실에서 끝나는 사전 작업에 이 연구 결과 구조."

많은 옥상을 꾸미는 경직되어 있는 실리콘 태양 전지판과는 다른, 스탠포드의 박막 시제품은 해결책에서 입힐 수 있는 탄소 재료로 만듭니다. "아마에 Windows 또는 전기를 일으키는 차," Bao 말했습니다 앞으로는 우리는 유연한 탄소 태양 전지가 건물의 표면에 입히는 양자택일 시장을 봐서 좋습니다.

코팅 기술은 또한 제조 원가를 삭감하는 가능성으로, 말했습니다 스탠포드 대학원 학생 마이클 Vosgueritchian, 박사학위 취득 후 연구원과 가진 Marc Ramuz 연구 결과의 지휘관 지도 저자를 가지고있ㅂ니다.

"실리콘 기지를 둔 태양 전지를 가공하는 것은 많은 단계를," Vosgueritchian 설명했습니다 요구합니다. "그러나 우리의 전체 장치는 비싼 공구 및 기계를." 요구하지 않는 간단한 코팅 방법을 사용하여 건설될 수 있습니다

탄소 nanomaterials

Bao 단의 실험적인 태양 전지는 햇빛을 흡수하는 2개의 전극 사이에서 사이에 끼워진 photoactive 층, 이루어져 있습니다. 전형적인 박막 태양 전지에서는, 전극은 전도성 금속 및 인듐 주석 산화물로 만듭니다 (ITO). "인듐 같이 물자 부족하 태양 전지, 터치스크린 위원회 및 그밖 전자 장치를 위한 수요로 더 비싸게 되는 것은 증가합니다,"는 Bao는 말했습니다. "탄소, 다른 한편으로는, 저가 및 지구 풍부합니다."는

연구 결과를 위해, Bao와 그녀의 동료는 두껍게 1개의 원자인 탄소의 장에서 graphene 사용된 은 및 ITO를 -와 사람의 모발 보다는 더 좁은 단 하나 벽으로 막힌 탄소 nanotubes로 10,000 시간 전통적인 전극 교환했습니다. "탄소 nanotubes 특별한 전기 전도도가 있고 빛 흡수 속성,"에는 Bao는 말했습니다.

액티브한 층을 위해, 과학자는 탄소 nanotubes와 "buckyballs" - 축구 공 모양 탄소 분자로 만든 물자를 직경에 있는 다만 1개 나노미터 이용했습니다. 연구단은 최근에 전체 장치를 위한 특허를 신청했습니다.

"우리의 태양 전지에 있는 각 분대, 처음부터 끝까지, 탄소 재료로 만듭니다,"는 Vosgueritchian는 말했습니다. "그밖 단 모든 탄소에게 태양 전지를 하기 보고했습니다, 그러나 참조하고 있었습니다 중앙 전극 는 아니고에 있는 다만 액티브한 층을."는

모든 탄소 시제품의 1개의 결점은 1% 미만 1 차적으로 실험실 효율성에의 기여하는 빛의 가깝 적외선 파장을 흡수하다 입니다 - 매우 상업적으로 이용 가능한 태양 전지 보다는 낮추십시오. "우리는 명확하게 효율성에 가기가 먼 길이 있습니다," Bao는 말했습니다. "그러나 더 나은 물자로 효율성이." 확실히 극적으로 올라갈 것이라고 가공 기술을, 우리 예상합니다 나아지거든

효율성 향상

스탠포드 팀은 효율성을 향상하는 다양한 쪽을 보고 있습니다. "소밀 장치를 단락시킬 수 있고 현재를 집합하 것을 단단한 하기 위하여,"는 Bao는 말했습니다. "우리는 솟아나오기 위하여 파악해야 합니다 각 층을 nanomaterials를 실제적으로 겹쳐 쌓여서 아주 매끄러운 시키는 방법."

연구원은 또한 파장의 더 넓은 범위에 있는 추가 빛을 흡수할 수 있는 가시광선을 포함하여 탄소 nanomaterials로 실험하고 있습니다.

"탄소로 만든 물자 아주 강력합니다,"는 Bao는 말했습니다. "그(것)들은 거의 1,100 화씨 온도의 기온에서 남아 있습니다 안정되어 있."

전통적인 장치를 성능이 뛰어나는 탄소 태양 전지의 기능은 Vosgueritchian에 따라 극단적 상황에서 훌륭한 효율성을 위한 필요를, 극복할 수 있었습니다. "우리는 모든 탄소 태양 전지가 극단적인 환경에서 이용될 수 있었다에 고열과 같은 또는 높이 물리적인 긴장" 그를 말했습니다 믿습니다. "그러나 명백하게 우리는 가능한 고능률을 원하고 우리의 장치를 향상하는 쪽에 종사하고 있습니다."

"Photovoltaics 확실히 우리가 앞으로는으로 두드릴 힘의 아주 중요한 근원,"는 Bao 말했습니다일 것입니다. "우리는 많은 유효한 햇빛이 있습니다. 우리는 저희." 주어지는 이 자연 자원을 이용하는 어떤 쪽을 파악하 갖고 있습니다

근원: http://www.stanford.edu

Last Update: 1. November 2012 14:30

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