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

 

Магнитные жидкости. Вавилонские башни Наномира.
Магнитные жидкости. Вавилонские башни Наномира.

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.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

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.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.