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

 

Магнитная наноелочка
Магнитная наноелочка

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



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.