Nanotehnoloģiju saules baterijas izskatās arī tumsā

Pirmās infrasarkanās saules baterijas, kas izgatavotas no elastīgas plastmasas

Plastmasas saules baterija © DOE
lasīt skaļi

Dzīvoklis ar "viedajām" sienām, kas reaģē uz apkārtējās vides apstākļiem telpā, digitālo kameru, kas sevi var redzēt tumsā, vai drēbēm, kas pārveido saules enerģiju elektrībā - jauns infrasarkanā jūtīguma materiāls, ko izstrādājuši Kanādas zinātnieki, varētu drīz parādīties visām šīm lietām kļūt par realitāti.

Teds Sargens, Toronto Universitātes elektronikas un datortehnoloģijas profesors, un kolēģi pašreizējā žurnāla Nature Materials numurā ziņo, kā viņi pielāgo matēriju tā, lai tā varētu izmantot vienu no saules staru neredzamiem komponentiem, infrasarkano starojumu.

"Mēs izveidojām pusvadītāju kristālu daļiņas, kuru izmērs bija precīzi divi, trīs vai četri nanometri. Nanodaļiņas bija tik mazas, ka tās palika izkliedētas parastos šķīdinātājos, līdzīgi kā krāsas daļiņas emulsijas krāsā, "skaidro Sargens. Pēc tam pētnieki pamudināja sīkas daļiņas absorbēt noteikta viļņa garuma gaismu. Rezultātā viņiem tika piešķirta izsmidzināma masa, kas darbojās kā infrasarkano staru detektors.

Doktorants Stīvs Makdonalds, kurš veica daudzus eksperimentus, kas galu galā noveda pie pasaulē pirmās infrasarkanās saules baterijas, kas ražota no šķīduma, saka: "Galvenais bija atrast pareizās molekulas, lai šūpotos ap mūsu nanodaļiņām. Pārāk ilgi un daļiņas nevarēja piegādāt savu elektrisko enerģiju mūsu ķēdē, pārāk īss, un viņi salipās kopā, zaudējot savas īpašības tikai nanometra līmenī. Visbeidzot, viena nanometra izmērs - astoņi oglekļa atomi, kas piestiprināti pie ķēdes - izrādījās optimāli. "

"Esošajā tehnoloģijā jau ir izveidoti gaismas jutīgi materiāli, kurus var izmantot lētu saules bateriju, displeju un sensoru ražošanai, taču līdz šim šie materiāli darbojas tikai redzamās gaismas diapazonā, saka zinātnieks. "Tomēr tās pašas funkcijas ir vajadzīgas arī infrasarkanā savienojumā, piemēram, lietojumiem medicīnas jomā vai optiskai saziņai." Displejs

Šis atklājums varētu palīdzēt meklēt jaunus atjaunojamās enerģijas avotus. Elastīgām, uzlādējamām saules baterijām ir liels potenciāls, taču tas, cik daudz šis potenciāls tiek izmantots, galu galā nosaka tehnoloģijas efektivitāti, elastību un izmaksas, komentēja Josh Wolfe, nanotehnoloģiju izpētes investors. "Šīs elastīgās saules baterijas varētu uztvert pusi no vēl neizmantotā saules spektra."

Amerikāņu Stenfordas universitātes profesors Pīters Peumans piekrīt līdzīgi: "Mūsu aprēķini rāda, ka ar turpmākiem efektivitātes uzlabojumiem infrasarkanās un redzamās gaismas kombinācija var novest pie tā Iespējams, ka nākotnē būs iespējams izmantot līdz 30 procentiem saules enerģijas, salīdzinot ar pašreizējo līmeni tikai aptuveni seši procenti no parastajām plastmasas saules baterijām

(Toronto Universitāte, 10.01.2005. - NPO)