Lehetünk egy lépéssel közelebb ahhoz a rugalmas napelemhez, amely hajlított felületeken haladhat, egy olyan felfedezésnek köszönhetően, amely kihívást jelent ezen eszközök egyik kulcsfontosságú elemét illetően - jelentetik a kutatók.
Az alapvető szerves napelem egy vékony szerves félvezető filmből áll, amely két elektróda közé van beágyazva, és ezáltal a szerves félvezető rétegben keletkező töltéseket a külső áramkörre továbbítja. Régóta feltételezték, hogy az elektródok felületének 100% -ának elektromosan vezetőképességűnek kell lennie a töltéskivonás hatékonyságának maximalizálása érdekében.
A tudósok felfedezték, hogy a szerves napelemekben található elektródoknak valójában csak teljes felületüknek ~ 1% -ára van szükségük ahhoz, hogy teljes mértékben hatékonyan működjenek elektromosan, ami megnyitja az ajtót, hogy az elektródok és a fényviszonyok közötti felületen sokféle kompozit anyagot lehessen használni. szerves félvezető rétegek az eszköz teljesítményének javítása és a költségek csökkentése érdekében.
„Széles körben feltételezik, hogy ha optimalizálni kívánja a szerves napelemek teljesítményét, akkor maximalizálnia kell az elektródák és a szerves félvezetők közötti interfész területét. Megkérdeztük, hogy ez igaz-e ”- mondja Ross Hatton a Warwicki Egyetem kémiai tanszékéről.
A kutatók kifejlesztettek egy olyan elektróda modellt, amely szisztematikusan megváltoztathatja a felületét, és megállapították, hogy amikor a felületének 99% -a elektromosan szigetelő, az elektród továbbra is teljesít, valamint ha a felület 100% -a vezet, feltéve, hogy a vezető a régiók nem túl messze vannak egymástól.
A nagy teljesítményű szerves napelemek további átlátszó rétegeket tartalmaznak az elektródok és a fényvisszaverő szerves félvezető réteg közötti felületeken, amelyek nélkülözhetetlenek a készülék fényeloszlásának optimalizálásához és stabilitásának javításához, de képeseknek kell lenniük az elektródák töltésére is. Ez magas rendelés, és nem sok anyag felel meg ezeknek a követelményeknek.
"Ez az új lelet azt jelenti, hogy a szigetelők kompozitjait és az olyan nanorészecskék vezetését, mint a szén nanocsövek, a grafén fragmensek vagy a fém nanorészecskék nagy potenciállal bírnak erre a célra, jobb eszközteljesítményt vagy alacsonyabb költségeket kínálva" - mondja Dinesha Dabera, posztdoktori kutató.
"Szerves napelemek nagyon közel állnak a forgalomba hozatalhoz, de még nem egészen ott vannak, tehát minden, ami lehetővé teszi a költségek további csökkentését, miközben a teljesítmény javítása is lehetővé teszi ezt. ”
"Azt tettük, hogy bemutassuk egy ilyen típusú napelemekre vonatkozó tervezési szabályt, amely sokkal nagyobb lehetőségeket nyit meg az eszköz anyagválasztására, és így elősegítheti azok megvalósítását a kereskedelemben" - mondja Hatton.
A szerves napelemek potenciálisan nagyon környezetbarátak, mivel nem tartalmaznak mérgező elemeket, és alacsony hőmérsékleten feldolgozhatók hengerléses lerakódás alkalmazásával, így rendkívül alacsony szén-dioxid-lábnyomuk és rövid energia-megtérülési idejük lehet.
"Gyorsan növekszik a napelemek igénye, amelyeket könnyű és színű hangolással rendelkező rugalmas aljzatokra lehet támasztani" - mondja Hatton. „A hagyományos szilícium-napelemek fantasztikusak nagyszabású villamosenergia-előállításhoz napenergia-gazdaságokban és az épületek tetején, ám ezek kevésbé felelnek meg az elektromos járművek igényeinek és az épületek ablakaiba való beillesztésnek, amelyek már nem régóta alkalmazhatók. A szerves napelemek hajlított felületeken ülhetnek, nagyon könnyűek és alacsony profilúak.
"Ez a felfedezés elősegítheti, hogy ezek az új típusú rugalmas napelemek hamarosan kereskedelmi valósággá váljanak, mivel ez a napelemek ezen osztályának tervezői számára nagyobb választási lehetőséget biztosítanak az általuk felhasználható anyagok számára."
A munka megjelenik Fejlett funkcionális anyagok.
A tanulmány támogatását a Leverhulme Trust nyújtotta.
Forrás: Warwicki Egyetem
Kapcsolódó könyvek
Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv
írta: Paul Hawken és Tom Steyer
A széles körben elterjedt félelem és apátia ellenére a kutatók, szakemberek és tudósok nemzetközi koalíciója jött össze, hogy reális és merész megoldásokat kínáljon az éghajlatváltozáshoz. Száz technikát és gyakorlatot írunk le itt - néhány közismert; néhányról, amiről talán még soha nem hallottál. A tiszta energiától kezdve az alacsony jövedelmű országok lányainak oktatásáig, a földhasználat gyakorlatáig terjednek, amelyek kiszívják a levegőt. A megoldások léteznek, gazdaságilag életképesek, és a közösségek az egész világon jelenleg készséggel és határozottan alkalmazzák őket. Elérhető az Amazonon
Klímamegoldások tervezése: Irányelv az alacsony széntartalmú energiához
Írta: Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Mivel az éghajlatváltozás már hatással van ránk, az üvegházhatást okozó gázok globális kibocsátásának csökkentésének szükségessége sürgető. Ijesztő kihívás, de a megvalósításának technológiái és stratégiái ma léteznek. Egy jól megtervezett és végrehajtott energiapolitika egy kis halmaza az alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő felé vezethet minket. Az energetikai rendszerek nagyok és összetettek, ezért az energiapolitikának koncentráltnak és költséghatékonynak kell lennie. Az egy mindenki számára megfelelő megközelítés egyszerűen nem fogja elvégezni a munkát. A döntéshozóknak világos, átfogó forrásra van szükségük, amely felvázolja azokat az energiapolitikákat, amelyek a legnagyobb hatással lesznek az éghajlati jövőnkre, és leírja, hogyan lehet ezeket a politikákat jól megtervezni. Elérhető az Amazonon
Mindent megváltoztat: a kapitalizmus és az éghajlat
készítette Naomi Klein
In Ez mindent megváltoztat Naomi Klein szerint az éghajlatváltozás nem csupán egy új kérdés, amelyet gondosan fel kell tüntetni az adók és az egészségügy között. Ez egy riasztás, amely felszólít egy olyan gazdasági rendszer rögzítésére, amely már sok szempontból kudarcot vall bennünket. Klein aprólékosan építi azt az esetet, hogy az üvegházhatást okozó kibocsátások nagymértékű csökkentése a legjobb esélyünk arra, hogy egyszerre csökkentsük a tátongó egyenlőtlenségeket, újból elképzeljük a törött demokráciáinkat és újjáépítsük a kibelezett helyi gazdaságunkat. Kihúzza az éghajlatváltozás-tagadók ideológiai kétségbeesését, a leendõ geomérnökök messiási téveszméit és a túl sok mainstream zöld kezdeményezés tragikus vereségét. Pontosan megmutatja, hogy a piac miért nem oldotta meg - és nem tudja - megoldani az éghajlati válságot, hanem ehelyett még rosszabbá teszi a dolgokat, egyre szélsőségesebb és ökológiai szempontból káros extrakciós módszerekkel, melyeket rohamos katasztrófa-kapitalizmus kísér. Elérhető az Amazonon
A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.
