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

 

Биопленки
Биопленки

В Стокгольме прошла церемония вручения Нобелевских премий
10 декабря в Стокгольмской филармонии прошла церемония вручения Нобелевских премий

Cолнечную батарею из белка и квантовых точек создали в России
Ученые НИЯУ МИФИ создали "солнечную батарею" на основе гибридного материала, состоящего из квантовых точек и светочувствительных белков. Авторы разработки считают, что она имеет большой потенциал для солнечной энергетики и оптической обработки информации. Результаты исследования опубликованы в "Biosensors and Bioelectronics".

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

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.