html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Простая и дешёвая солнечная энергетика



В начале июля 2013 года в журнале Nature увидела свет одна примечательная статья, материал которой лишний раз доказывает, что дешёвой и простой солнечной энергии быть, и, более того, это дело уже ближайшего будущего.



В далёком 1988 году молодой человек по имени Михаэль Гратцель (Michael Grätzel), ныне профессор в Лозанской Политехнической Школе (EPFL, Швейцария), совместно с Брайаном О’Реганом (Brian O'Regan) предложили на тот момент абсолютно сумасшедшую идею, а именно, использовать красители в солнечных батареях для поглощения света и передачи поглощённой энергии на полупроводник (впоследствии – диоксид титана). После чего электрон «перемещается» по полупроводнику, пока не достигнет анода, а оставшийся без электрона краситель (по сути «дырка», в терминах полупроводников) получает его от ионов I, которые, в свою очередь, превращаются в ионы I3– (так называемая редокс пара), переносящие заряд к катоду. В результате на двух контактах имеется некоторая полезная разность потенциалов. С течение времени такие ячейки стали называть ячейками Гратцеля или Dye-sensitized solar cell, DSSC (солнечные батареи сенсибилизированные/активированные красителем).




Принцип работы DSSC (Источник)

И всё было бы хорошо, если не одно НО. С точки зрения физических и химических законов, КПД такой батареи не может превышать 33% — да и то, только в теории. Единственным преимуществом данного рода солнечных батарей является их баснословно низкая себестоимость производства по сравнению с кремниевыми, например. Стоит напомнить, что в 1991 году миром безраздельно правила вера в кремний для земных применений (в том числе и зарождавшийся класс тонкоплёночных технологий) и арсенид галлия (GaAs) для космоса.




Данные, собранные Национальным Институтом Возобновляемой Энергетики (США)

Потребовалось 25 лет поистине титанических усилий (долгое время не удавалось превзойти порог в 10%), чтобы 5-6% эффективности преобразования солнечной энергии в электричество превратились в почти 15%!

Суть совершённого открытия заключается в использовании поликристаллического перовскитоподобного соединения свинца – CH3NH3PbI3 – в качестве сенсибилизатора и медиатора (проводника «дырок»). Данный материал фактически химически осаждается – не требует вакуумных установок – на поверхности мезопористого диоксида титана («шарики» на микрофотографии). Получившийся слоеный пирог имеет толщину около 1 микромера (в ~50-100 раз тоньше человеческого волоса) и при инкупсулировании обычно зажимается между двумя более толстыми пластинами стекла:




Микроструктура DSSC: HTM (organic hole-transport materials) – материал, хорошо проводящий «дырки», FTO (fluorine-doped tin oxide) – оксид олова, допированный фтором, играющий роль прозрачного токопроводящего электрода.

Но вольтамперная характеристика устройства впечатляет:





PCE (Power Conversion Efficiency) или эффективность превращения энергии достигла значения 15%! Это поистине знаменательное событие в индустрии солнечных батарей, за которое, между прочим, Михаэля Гратцеля в ноябре этого года наградят одной из престижных премией – премией Марселя Бенуа (Marcel Benoist), среди награждённых аж 9 Нобелевских лауреатов.

Кстати, для справки. В 2009 году Гратцель запустил полупромышленное производство DSSC батарей (для любителей iPad, например). А, по слухам, в Лозанне планируется установить новые высокоэффективные батареи на крыше дворца правосудия…

Ссылки:
1. Публикация в открытом доступе предшествующей работы.
2. Статья в Nature.
Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с habrahabr.ru

6

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • habrahabr.ru
          • домен habrahabr.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции