Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Зависимость проводимости различных расплавов на основе имидазола от температуры. (a) йодид 1-гексил-3-метилимидазолина, (b) иодид 1-бутил-3-метилимидазолина, (с) PMII, (d) EMII, (e) DMII, (f) DMII/EMII (1:/1). (g) AMII, (h) DMII/EMII/AMII (1:1:1), (i) EMITCB. Все образцы перед измерениями были высушены при температуре 80C и давлении ~3 торр в течение 8 часов.
Рис.2. Уравнение Стокса-Эйнштейна. D – коэффициент диффузии, rH – эффективный гидродинамический радиус, этта – коэффициент текучести.
Рис.3. Зависимость коэффициента диффузии от коэффициента текучести. (a)–(e) Расплавы I–V. Пунктирная линия соответствует гидродинамическому радиусу трийодида в 2.1 А.
Рис.4. Зависимость плотности фототока от напряжения при освещении светом для устройств А и B. Вставка демонстрирует IPCE спектр устройства B.
Рис.5. Зависимость параметров устройства от времени при постоянном облучении и нагреве до 60С. Jsc : плотность тока короткого замыкания; Voc: фотоэдс; FF: фактор заполнения; этта: эффективность преобразования энергии.
Рис.6. Зависимость эффективного коэффициента диффузии электрона (Dn), времени жизни электрона (Tn), нормированной диффузионной длины (Ln/d) от плотности темнового тока.

Высокоэффективные солнечные батареи на основе электролитов из эвтектических расплавов

Ключевые слова:  нанотехнологии, солнечные батареи, эвтектические расплавы, электролиты

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

20 августа 2008

На сегодняшний день дешёвые солнечные батареи на основе органических материалов являются наиболее перспективными с точки зрения замены уже существующих неорганических фотовольтаиков. К тому же всё большую популярность, благодаря своим более высоким характеристикам по сравнению с обычными солнечными батареями, приобретают солнечные батареи на основе красителей. К примеру, эффективность такого рода солнечных батарей составляет более 11%. Однако растворители, используемые в электролитах данных батарей, обычно являются легколетучими, что требует при создании панели солнечных батарей дополнительных мер предосторожности. Решение данной проблемы – применение эвтектических расплавов ионных жидкостей, хотя и здесь до недавнего времени был целый ряд трудностей, связанных с повышением эффективности работы устройств.

Авторы работы использовали в качестве эвтектических расплавов различные смеси органических йодидов в качестве основного компонента электролита. При этом вязкость расплава иодидов должна быть низкой настолько, насколько позволяют ограничения, связанные с массопереносом фототока и коэффициентом заполнения при работе солнечной батареи.

Было выбрано 3 наиболее перспективных солей: иодиды 1-пропил-3-метилимидазола (PMII), 1-этил-3-метилимидазола (EMII) и 1,3-диметилимидазола (DMII); также в смеси добавлялся тетрацианоборат 1-этил-3-метилимидазолина (EMITCB). Результаты измерений зависимости проводимости от температуры представлены на рисунке 1.

Было выбрано несколько различных составов для получения расплавов: расплав I, PMII/I2 (24:1); расплав II, DMII/EMII/AMII/I2(8:8:8:1); расплав III, PMII/EMITCB/I2 (24:16:1.67); расплав IV, DMII/EMII/EMITCB/I2 (12:12:16:1.67). Далее с помощью уравнения Стокса-Эйнштейна (рис.2) были построены кривые зависимости коэффициента диффузии от коэффициента текучести (рис.3). После данных экспериментов было изготовлено 2 устройства с составами электролитов: А - DMII/EMII/AMII/I2/NBB (N-бутилбензоимидазол)/GNCS (тиоцианат гуанидина) (8:8:8:1:2:0.4); B - DMII/EMII/EMITCB/I2/NBB/GNCS (12:12:16:1.67:3.33:0.67). Экспериментальные данные для данных устройств представлены на рисунках 4-6. Максимальная эффективность – 8,2%.

Учёные уверены, исследования в этой области нанотехнологий позволят в скором времени разработать технологию массового производства высокоэффективных солнечных батарей.




Комментарии
Popov A N, 25 августа 2008 14:33 
И использовать в качестве оболочки дирижаблей
И что в этом случае поверхность дирижабля может быть использовано в качестве источника энергии? И как это обеспечить?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Дырка
Дырка

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.