Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Forskare Fabricerar den Funktionella Sol- Cellen som Göras av KolNanomaterials

Published on November 1, 2012 at 7:48 AM

Stanford-Universitetforskare har byggt den första sol- cellen som helt göras av kol, ett lova alternativ till de dyra materialen som i dag används i photovoltaic apparater. Resultaten publiceras i den dagens on-line upplagan av den Nano föra journal över ACS.

Den Bao grupp all-kol den sol- cellen består av ett photoactive lagrar, som absorberar solljus, skjutit in mellan två elektroder. (Markera Shwartz),

”Har Kol det potentiellt som levererar kickkapacitet på en low, kostar,”, sade den höga författare Zhenan Bao, en professor för studien av kemiskt iscensätta på Stanford. ”Till det bäst av vår kunskap, detta är den första demonstrationen av en funktionsduglig sol- cell som har alla av delar som göras av kol. Bygganden för Denna studie på föregående arbete som göras i vårt labb.”,

I Motsats Till sol- paneler för styva silikoner, som smyckar många rooftops, filmar tunna Stanfords prototypen göras av kolmaterial som kan täckas från lösning. ”Kanske i framtiden som vi kan se alternativ, marknadsför, var sol- celler för böjligt kol täckas på ytbehandla av byggnader, på fönster eller på bilar som frambringar elektricitet,” Bao sade.

Den täcka tekniken har också det potentiellt som förminskar fabriks-, kostar, sade den Stanford doktoranden Michael Vosgueritchian, denbly- författare av studien med den postdoctoral forskare Marc Ramuz.

”Kräver när du Bearbetar silikon-baserade sol- celler en radda kliver,” Vosgueritchian förklarade. ”Bara vår hela apparat kan byggas genom att använda enkla täcka metoder som inte kräver dyrt bearbetar och bearbetar med maskin.”,

Kolnanomaterials

Den Bao grupp experimentella sol- cell består av ett photoactive lagrar, som absorberar solljus, skjutit in mellan två elektroder. I ett typisk tunt filma den sol- cellen, göras elektroderna av ledande belägger med metall och indiumtinoxiden (ITO). ”Gillar Material indium är knappa, och passande dyrare som begäran för sol- celler, pekskärmpaneler och andra elektroniska apparater växer,”, sade Bao. ”Är Kol, å andra sidan, lågt kostar och Jord-Överflödande.”,

För studien, Baoen och henne bytte ut kollegor försilvra och ITOEN som användes i konventionella elektroder med graphene - täcker av kol som är en atom tjockt - och singel-walled kolnanotubes, som är 10.000 tider mer smal, än ett människahår. ”Har Kolnanotubes utöver det vanliga elektrisk conductivity, och ljus-absorbering rekvisita,”, sade Bao.

För aktivlagrar använde forskarna materiellt som gjordes av kolnanotubes och ”buckyballs” - fotboll klumpa ihop sig-formade kolmolekylar precis en nanometer i diameter. Forskninglaget sparade för en tid sedan ett patent för den hela apparaten.

”Göras Varje del- i vår sol- cell, från vertikalt, av kolmaterial,”, sade Vosgueritchian. ”Har Andra grupper anmält danandeall-kol sol- celler, men de såg till precis aktivlagrar i en mitt, inte elektroderna.”,

En nackdel av denkol prototypen är, att den absorberar i första hand near-infraröda våglängder av ljust som bidrar till en laboratoriumeffektivitet av mer mindre än, 1 procent - fäll ned mycket än kommersiellt - tillgängliga sol- celler. ”Har Vi klart ett långt långt som går på effektivitet,”, sade Bao. ”Men med bättre material och förbättra bearbeta tekniker, oss förväntar att den ska effektiviteten går upp ganska dramatiskt.”,

Förbättra effektivitet

Det Stanford laget ser en variation av väg att förbättra effektivitet. ”Kan Roughness kortsluta apparaten, och att göra den hård till mot efterkrav strömmen,”, sade Bao. ”Måste Vi att figurera ut hur man gör varje lagrar mycket att släta, genom att stapla nanomaterialsna egentligen för att välla fram.”,

Forskarna experimenterar också med kolnanomaterials som kan absorbera mer i ett mer bred spänner lätt av våglängder, däribland den synliga spectrumen.

”Är Material som göras av kol, mycket robustt,”, sade Bao. ”Återstår De stabila luftar in temperaturer av nästan 1.100 grader Fahrenheit.”,

Kapaciteten av sol- celler för kol ut-att utföra konventionella apparater under ytterlighet villkorar kunde betaget behovet för mer stor effektivitet, enligt Vosgueritchian. ”Tror Vi, att all-kol sol- celler kunde användas i ytterlighetmiljöer, liksom på höga temperaturer eller på kickläkarundersökningspänningen,” honom sade. ”Men önskar är vi möjligheten för högst effektivitet och självfallet funktionsdugliga på väg att förbättra vår apparat.”,

”Ska Photovoltaics är bestämt en mycket viktig källa av driver, att vi ska klapp in i i framtiden,” Bao sade. ”Har Vi ett tillgängligt solljus för radda. We've fick figurera ut något långt för att använda denna naturresurs som är fallen för oss.”,

Källa: http://www.stanford.edu

Last Update: 1. November 2012 14:31

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