Нанотехнологии
Википедия
Нанотехнологии
Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область прикладной и фундаментальной науки и техники, которая имеет дело с совокупностью теоретическог... читать далее »
Новости Нанотехнологий
15.10.2013 16:14
Химия цвета: красители вырабатывают энергию. Нанотехнологии.
Исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне (США), работающие на стыке фундаментальной и прикладной науки, делают акцент на такие ключевые факторы, как стоимость, воздействие на окружающую среду … а иногда даже и на цвет.
Например, в лаборатории ассистента профессора по химииТриши Эндрю (Trisha Andrew) исследователи разрабатывают новое поколение солнечных батарей, используя хромофоры, или простыми словами, красители.
«Оказалось, что те же фундаментальные свойства, которые дают молекулам их окраску, также позволяют им проводить электричество и вырабатывать энергию, - говорит Эндрю, чьи исследования принесли ей место в Forbes. – Я хочу сделать из автомобильной краски солнечные батареи».
Эндрю и ее коллеги работают с обычным материалом, который находится в центре глобальной индустрии, даже больше, чем кремний, основной материал, используемый для солнечных батарей и современной электроники. Органическое или углеродсодержащее соединение представляет собой краситель, называемый фталоцианин меди.
«Если у вас есть что-либо синее: синяя пластмасса, синяя машина, синяя одежда - всё это сделано из фталоцианина меди».
Сегодня коммерческие кремниевые солнечные батареи, которые мы видим на крышах домов, изготавливаются на стеклянных пластинах, они поглощают солнечную энергию и преобразовывают ее в электричество приблизительно с 12-процентной эффективностью. В то время как кремний является обильным ресурсом, он поглощает много энергии для переработки, а также требует установки ценных проводников из серебра для создания функционирующей солнечной батареи. Эти технические вопросы, как правило, сильно повышают цену. Тем не менее, потребительский интерес к солнечным батареям увеличился до того, что IKEA в Великой Британии планирует их продавать наряду с элементами интерьера.
Вот почему Эндрю и ее команда заинтересованы в развитии новых технологий использования солнечных батарей, которые будут работать с помощью красителей, содержащих углерод - самый распространенный элемент на земле - и алюминий. Вместо стекла, Эндрю использует органические красители, легкие и недорогие, как бумага.
«Самое замечательное в органических солнечных батареях это то, что из них можно сделать очень тонкие пленки, так как они очень яркого цвета, и краситель поглощает много света. В самом деле, органические красители поглощают большую часть света из любого материала вокргу», - говорит Эндрю.
Эндрю демонстрирует демо-версию солнечной батареи, которая была создана с использованием фталоцианина меди и небольшого количества красного пигмента, который используется для красных Ferrari. Металлические нити проходят под красителем, а вся конструкция вообще похожа на маленький кусочек кальки, помещающийся на ладони. Сами по себе красители очень интенсивны, поэтому 50 нанометров это оптимальная толщина для работы солнечной батареи.
Источник