Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Полимерные солнечные батареи

Ключевые слова:  конкурс тем, нанотехнологии, органическая электроника, органические солнечные батареи, полупроводниковые полимеры, солнечная энергетика, тонкие пленки, учителю

Автор(ы):  Галимова Г.К., Надеждин А.И., Паращук Д.Ю., Труханов В.А.

30 декабря 2011

Название: Полимерные солнечные батареи.

Основной предмет: физика, нанотехнология

Область знания: физика

Актуальность: Глобальный энергетический кризис заставляет искать новые источники энергии. При этом практически неиссякаемый и бесплатный источник энергии - Солнце – дает за 1 час на Землю столько энергии, сколько человечество потребляет за на целый год. Ожидается, что в 21 веке солнечные батареи будут давать более 50% глобальной выработки электроэнергии. Для этого нужны дешевые и эффективные солнечные батареи, которыми можно было бы покрывать большие площади. Один из перспективных подходов в гелиоэнергетике основан на использовании полупроводниковых полимеров. Полимерные солнечных батареи могут быть легкие, гибкие и дешевые. Основные задачи в области полимерных солнечных батарей – повышение их КПД и срока службы.

Новизна: Создание полимерных солнечных батарей на основе новых полимеров.

Цель: Изготовить образцы полимерных солнечных батарей, исследовать их характеристики эффективности и срока службы.

Задачи:

1. Изучение принципов полупроводниковых солнечных батарей;

2. Освоение лабораторной технологии изготовления образцов полимерных батарей.

3. Измерение вольтамперных характеристик полученных образцов. Расчет параметров эффективности.

4. Исследование деградации полимерных солнечных батарей. Защита (инкапсуляция) батарей от воздействия атмосферных влаги и кислорода.

Экспериментальные подходы: нанесение тонких пленок из раствора, изготовление образцов полимерных солнечных батарей, измерение вольтамперных характеристик при солнечном освещении, нанесение защитных покрытий на образцы.

Минимальное необходимое оборудование для проведения испытаний полимерных солнечных батарей: мультиметр, лабораторный блок питания, лампа накаливания или естественное солнечное излучение.

Минимальные требования на материалы и оборудование для изготовления образцов полимерных солнечных батарей: подложки с прозрачным проводящим покрытием, порошок растворимого полупроводникового полимера, высокорастворимое производное фуллерена, проводящая паста, органический растворитель, электроплитка, вытяжной шкаф.

Освоение школьником теоретического материала:

Принципы работы солнечных батарей, нанесение тонких пленок, измерение электрических характеристик солнечных батарей.

Навыки, получаемые школьником:

- приготовление тонких полимерных пленок и нанокомпозитов,

- лабораторная технология изготовления полимерных солнечных батарей,

- измерение вольт-амперных характеристик батарей при солнечном освещении,

- обработка результатов экспериментальных измерений,

Предшествующий материал по школьной программе:

Физика (Электричество), Химия (полимеры, растворители)

Роль учителя: общее руководство проектом и координация с тьютором

Возможная помощь тьюторов: подбор теоретического материала, помощь в выборе материалов для солнечных батарей, техника изготовления солнечных батарей, работа с измерительным оборудованием, инструктаж по технике безопасности, демонстрационные лекции.

Примечания: в качестве дополнительного этапа работы планируется использовать полимерные солнечные батареи для электропитания макета умной карточки или иного портативного устройства.

Первичные литературные ссылки для начала поиска:

1. Гвоздкова И. А., Паращук Д. Ю., "Солнечная энергетика: подрастающий игрок," Химия и жизнь (3), 6-9 (2007).

2. Гоработва А. «Гелиоэнергетика на полимерах: российские возможности», http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=38940

3. Ковач Е. «В магазин - с "умной" картой» , http://rus.ruvr.ru/2011/06/02/51166288.html

 

Прикрепленные файлы:
Рисунок1.jpg (37.24 КБ.)

Образец гибкой полимерной солнечной батареи.

 
Smartcard.jpg (315.37 КБ.)

Образец макета умной карты с питанием от полимерных солнечных батарей

 

 
Средний балл: 9.5 (голосов 2)

 


Комментарии
А как будет с экологией? Ведь сейчас проблема с полиэтиленовыми пакетами, которые тоннами вы брасываются чуть ли не каждый день и скоро покроют всю планету. Не такое ли будущее ожидает и с такими солнечными батареями? Они покроют большие площади, отработают ... А дальше что? Останутся на тех же площадях. Скажут невыгодно их убирать.

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

 

Неорганическая чешуекрылая
Неорганическая чешуекрылая

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

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.

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!



Вам нравится цирк дю солей где купить билеты, подскажет специализированный сайт.
 
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.