Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Новая технология позволит окнам вырабатывать электричество

Новая технология позволит окнам вырабатывать электричество
Для большинства людей солнечные элементы ассоциируются с громоздкими и хрупкими стеклянными солнечными батареями. Однако, в скором времени обычные солнечные элементы могут быть вытеснены качественно новым типом фотоэлементов, в производстве которых используются полимеры и нанокомпозитные материалы.


Исследователи из Калифорнийского Университета в Лос-Анжелесе (University of California, Los Angeles) создали прозрачный солнечный элемент (элемент солнечной батареи), являющийся важным шагом на пути развития технологии, которая в будущем позволит покрывать окна в различных зданиях вырабатывающими энергию слоями, достаточно прозрачными при этом для того чтобы хорошо пропускать уличный свет. Научная работа была недавно опубликована в журнале ACS Nano.

Команда из Калифорнийского Университета приводит описание нового типа полимерного солнечного элемента (polymer solar cell, PSC), который производит энергию, поглощая главным образом инфракрасное излучение, а не видимый свет, благодаря чему уже сейчас уровень прозрачности с точки зрения человеческого восприятия составляет почти 70 процентов. Устройство было изготовлено из фотоактивного пластика, преобразующего инфракрасное излучение в электрическую энергию.

«Результаты нашей работы раскрывают потенциал новых визуально прозрачных полимерных солнечных элементов, которые можно будет использовать в качестве компонетов для портативной электроники, «умных» окон и встраиваемых в здания фотоэлементных систем», - считает руководитель исследования Янг Янг (Yang Yang), профессор из Калифорнийского Университета, занимающийся изучением новых материалов, и по совместительству директор Нанотехнологического Центра Возобновляемой Энергии в Калифорнийском Институте Наносистем (the Nano Renewable Energy Center at California NanoSystems Institute, CNSI).

 

Прототип нового вида фотоэлементов 

 

По словам Янга, в последнее время в мире заметно вырос интерес к так называемым солнечным элементам на основе полимеров. «Наши новые солнечные элементы изготовлены из пластико-подобных материалов и потому очень легкие и гибкие», - отмечает Янг. «И что более важно, их можно производить в больших количествам с минимальными затратами».

Полимерные солнечные элементы привлекают огромное внимание со стороны энергетической индустрии, так как обладают серьезными достоинствами в сравнении с другими технологиями производства солнечных элементов. Ученые активно исследуют этот тип солнечных элементов также из-за возможности их применения в других сферах. К примеру, на основе новой технологии можно создавать высокопроизводительные прозрачные фотогальванические  устройства (photovoltaic, PV), в том числе PV-системы, встраиваемые в здания, и фотогальванические зарядные устройства для портативной электроники.

Ранее было предпринято множество попыток получить  визуально прозрачные или полупрозрачные  полимерные солнечные элементы. Однако, как правило, демонстрационные модели устройств обладали либо низкой степенью прозрачности, либо невысокой эффективностью – главным образом из-за неудачного размещения подходящих полимерных фотогальванических материалов и эффективных прозрачных проводников в конструкции устройств.

 

Полимерные солнечные элементы - прозрачные, легкие и гибкие. (Изображение с сайта Калифорнийского Университета в Лос-Анжелесе)

 

Объединенная команда исследователей из Калифорнийского Института Наносистем, Школы инженерных и прикладных наук им. Генри Самуели (Henry Samueli School of Engineering) и Химического факультета Калифорнийского Университета смогла создать высоко-производительные прозрачные для видимого спектра излучения полимерные солнечные элементы за счет применения чувствительного к инфракрасному свету полимера и серебряной содержащей нанопроводники композитной пленки, нанесенной на прозрачный электрод. Инфракрасный фотоактивный полимер улавливает больше инфракрасного излучения, хотя в то же время он менее чувствителен к видимому свету, что отражается на балансе уровней производительности и прозрачности солнечного элемента.

Еще одним важным достижением стало появление прозрачного проводящего компонента. Непрозрачный металлический электрод, использовавшийся раньше в солнечных элементах, заменили проводником, изготовленным из смеси серебряных нанопроводников и наночастиц из диоксида титана. Благодаря нанокомпозитной методике производства новый тип проводника отличается заметно меньшей стоимостью, а уровень эффективности преобразования энергии полимерным солнечным элементом на данный момент достигает 4 процентов.

 

Традиционные солнечные батареи, возможно, останутся в прошлом 

 

«Новое замечательное изобретение наших коллег очень удачно дополняет наши предыдущие успехи в области создания прозрачных проводящих окон и, по большому счету, является логическим продолжением нашей работы», - заявляют Пол Вайс (Paul S.Weiss), директор Калифорнийского Института Наносистем, и Фред Кавли (Fred Kavli), глава исследовательского подразделения Института Наносистем.

По мнению специалистов, дальнейшее усовершенствование полимерной технологии позволит увеличить уровень прозрачности солнечных элементов и начать их повсеместное внедрение. В современных зданиях значительную часть площади стен (а иногда и крыш) занимают именно окна, покрытие из прозрачных фотоактивных элементов позволит в будущем сделать здания гораздо более энергонезависимыми. Кроме того, новые полимерные солнечные элементы обладают традиционными для пластиков свойствами вроде малого веса, гибкости и сравнительно высокой прочности, поэтому такие элементы можно будет устанавливать в компактные и мобильные электронные устройства.

----------

Какие пластиковые окна установить в доме? Существует множество компаний, которые занимаются их производством. Например, Вашему вниманию представлены пластиковые окна для загородного дома от компании «ЭкоПластика». Более детально ознакомиться с разнообразием ассортимента можно на сайте http://ecoplastika.ru.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Реальна ли темная материя?

Реальна ли темная материя?

Вот уже много лет астрономы и физики спорят. Реальна ли таинственная темная материя, которую мы наблюдаем глубоко во Вселенной, или то, что мы видим, является результатом тонких отклонений от известных законов гравитации?

В 2016 году голландский физик Эрик Верлинде предложил теорию второго типа: возникающую гравитацию. Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, расширяет границы наблюдений за темной материей до неизвестных внешних областей галактик и дает переоценку нескольких моделей темной материи и альтернативных теорий гравитации. Измерения силы тяжести 259000 изолированных галак...
23.06.21 11:31
0
0
Hyundai покупает Boston Dynamics

Hyundai покупает Boston Dynamics

Hyundai Motor Group сделала важный шаг в мире мобильной робототехники, объявив о приобретении контрольного пакета акций Boston Dynamics у японской технологической компании Softbank.

Компания Boston Dynamics, наиболее известная своей неизменно впечатляющей роботизированной собакой по имени Spot, теперь будет работать вместе с автопроизводителем над технологиями, улучшающими мобильность человека. Boston Dynamics впервые представила Spot в июне прошлого года, и среди его стабильных маневренных роботов четвероногий, похожий на собаку, несомненно, стал звездой шоу. Мы видели, как...
22.06.21 10:42
0
3
НАСА сообщает о проблемах с космическим телескопом Хаббл

НАСА сообщает о проблемах с космическим телескопом Хаббл

В пятницу НАСА сообщило, что космический телескоп Хаббл, который вглядывался во Вселенную более 30 лет, не работал последние несколько дней.

По сообщению космического агентства США, проблема заключается в том, что компьютер с полезной нагрузкой перестал работать в прошлое воскресенье. Агентство настаивает на том, что сам телескоп и сопровождающие его научные инструменты «в добром здравии». «Цель компьютера с полезной нагрузкой - контролировать и координировать научные инструменты, а также контролировать их в целях обеспечения работос...
21.06.21 20:33
0
1
Светлая галактика в центре темного спора

Светлая галактика в центре темного спора

Темная материя считается клеем, который скрепляет галактики, но несколько лет назад группа астрономов заявила, что нашла галактику, в которой её было.

Другие ученые позже утверждали, что это была ошибка вычислений, но теперь первоначальная команда использовала Хаббл для более надежных наблюдений и подтвердила свои выводы. Новое исследование - последний эпизод в давней саге, которая действительно иллюстрирует действующий научный метод. В 2018 году группа астрономов из Йельского университета объявила об открытии DF2 - карликовой галактики, в кото...
19.06.21 11:37
0
2
Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Целлюлозные заводы производят значительное количество отходов, и ученые довольно творчески подходят к тому, как их можно использовать.

Последний пример исходит от исследователей Университета Британской Колумбии (UBC), которые использовали отходы целлюлозного завода в качестве наполнителя для цемента, который оказался более прочным и устойчивым. Отходы, лежащие в основе этого прорыва, известны как зола уноса целлюлозных заводов (PFA), которую целлюлозно-бумажная промышленность Северной Америки производит более миллиона тонн ежего...
11.04.21 16:09
0
2
Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Сейчас для создания устройства с высокой электропроводностью придется использовать твердые металлы. Но теперь ученые из Университета Карнеги-Меллона создали мягкий и гибкий материал, отвечающий всем требованиям.

Под руководством профессора Кармеля Маджиди исследователи начали с суспендирования чешуек серебра микрометрового размера в полиакриламидно-альгинатном гидрогеле. Когда этот материал впоследствии был частично дегидратирован, чешуйки серебра сцепились друг с другом, образуя сети, проходящие через матрицу гидрогеля. Эти сети были не только очень электропроводными, но и могли противостоять механическ...
21.03.21 13:29
1
3
Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Масло и воду очень трудно разделить, что затрудняет очистку загрязненной воды. Исследователи из Университета Северной Каролины обнаружили, что мембрана из бактериальной биопленки может эффективно пропускать воду, удерживая при этом масло.

Нефть представляет серьезную опасность для окружающей среды, когда случаются огромные разливы нефти, такие как Deepwater Horizon, но даже в меньших масштабах загрязнение может происходить в результате промышленных процессов. Всегда востребованы новые решения по очистке. В новом исследовании исследователи Университета Северной Каролины обратились за помощью к бактериям. Чтобы защитить себя от вред...
09.03.21 22:34
0
8
Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация наносит вред как тканям, так и материалам. Но инженеры из Массачусетского технологического института крайне удивились, обнаружив, что она может помочь некоторым сплавам восстановиться, продлив срок их полезного использования.

Это поможет в проектировании будущих электростанций. Известно, что в ядерных реакторах радиация ускоряет коррозию большинства материалов, что приводит к возможному выходу из строя и вероятным катастрофическим последствиям. Поэтому в новом исследовании ученые из MIT и Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли намеревались определить, насколько вредна коррозия при разных уровнях радиации. Но их...
10.07.20 18:40
0