Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 16/06/2012, в 14 ч. 41 мин., 1463 просмотров

Улавливание лучей: органические солнечные батареи делают прыжок вперед

Солнечные батареи. Фото: http://www.stroymart.com.ua
"Соединенные силой природы, но разделенные силой человека" - звучит как описание любовного романа, но это также и основное описание того, каким образом ученые начали делать более эффективные органические солнечные батареи. Об этом рассказывает научный портал ScienceDaily.

На атомном уровне органические солнечные батареи функционируют как враждующие семьи Ромео и Джульетты. Существует естественная сила притяжения между положительными и отрицательными зарядами, которые возникают, когда фотон воздействует на клетку. Однако, для того, чтобы захватить энергию, эти заряды должны быть разделены. Когда эти заряды существуют в связанной форме, они именуются учеными как "экситон".

"Реальный вопрос, на который эта работа пытается ответить, состоит в том, как создать материал, который сможет расколоть экситон с меньшими затратами энергии", - сказал старший химик Лин Чен Национальной Аргоннской Лаборатории Министерства энергетики Соединенных Штатов Америки. "Экситоны можно считать своего рода "квазичастицами", так как они ведут себя особенным образом. Когда две заряженные области экситона, то есть электрон и область, известная как "отверстие", находятся близко друг к другу, их трудно разделить. Чем ближе эти отверстия и электронные области в экситоне, тем больше вероятность их повторного объединения без генерации электричества. При добавлении энергии к системе, заряды начинают отделяться, отдавая электроны и свободные отверстия, и, в конечном счете, позволяют генерировать ток и добывать электричество", - объяснил Чен. "Таким образом, если две заряженные области экситона, о которых мы говорили ранее, будут предварительно разделены или же поляризованы, скорее всего, они смогут избежать попадания в потенциальную ловушку и станут эффективными переносчиками заряда".

В процессе нового эксперимента Чен и его коллеги исследовали, каким образом четыре различные молекулы в слое полимера, находящемся в середине солнечной батареи, вызывали различную экситонную динамику. Они обнаружили, что экситоны, поляризованные в большей степени, стали залогом создания более эффективных солнечных батарей на полимерной основе.

"Если обычный экситон сразу после того, как он был образован, имеет отверстие и электрон, которые располагаются практически в одном месте, новые материалы позволяют производить экситон, который более поляризован вначале",- пояснил Чен.

В настоящее время совместная команда исследует новые материалы для создания высокоэффективных органических солнечных батарей, основанных на этих результатах. У органических солнечных батарей все еще есть возможность стать ближе по своей эффективности к их неорганическим, основанным на кремнии, конкурентам, так как они являются более привлекательными с точки зрения денежных затрат.

"Дальнейшее исследование электронной динамики органического фотоэлектричества важно для повышения эффективности органических солнечных батарей и, таким образом, создания солнечной энергии, которая будет являться конкурентоспособной в плане стоимости в сравнении с обычными источниками энергии",- подытожил Чен.

Работа была опубликована в Журнале американского Химического Общества (Journal of the American Chemical Society.).








Комментарии

Наш опрос

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2018 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100