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

 

Медуза палеозойской эры
Медуза палеозойской эры

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
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/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
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/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
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/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.