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!
2
Новые измерения показывают, что на Луне опасный уровень радиации

Новые измерения показывают, что на Луне опасный уровень радиации

Будущие исследователи Луны будут подвергаться облучению в 2-3 раза больше, чем астронавты на борту Международной космической станции, что представляет опасность для здоровья, для защиты от которой потребуются укрытия с толстыми стенами.

В исследовании отмечается, что посадочный модуль Китая на обратной стороне Луны обеспечивает первые полные измерения радиационного воздействия на поверхности Луны, что является важной информацией для НАСА и других организаций, стремящихся отправить астронавтов на Луну. Китайско-немецкая группа сообщила о радиационных данных, собранных спускаемым аппаратом Chang'e 4 (в честь китайской богини луны)...
26.09.20 19:03
0
1
Гигантская черная дыра M87* сверкает

Гигантская черная дыра M87* сверкает

В прошлом году мир впервые взглянул на реальное прямое изображение тени черной дыры.

Теперь, оглядываясь на более ранние, более рудиментарные изображения, ученые обнаружили доказательства того, что кольцо вокруг M87* колеблется, из-за чего кажется, будто она блестит. Исторический снимок прошлого года стал результатом кропотливой работы, который довел нашу технологию наблюдений до предела. Это было кульминацией многолетних усилий и планирования, но окончательный снимок был составл...
25.09.20 20:11
0
3
Странные бури на Юпитере

Странные бури на Юпитере

На южном полюсе Юпитера таится поразительное зрелище даже для планеты-гиганта, покрытой красочными полосами, с большим красным пятном. Внизу у южного полюса планеты находится группа бурных штормов, расположенных в необычной геометрической форме.

С тех пор, как они были впервые обнаружены космическим зондом НАСА Juno в 2019 году, штормы стали для ученых загадкой. Штормы аналогичны ураганам на Земле. Но на нашей планете ураганы не собираются на полюсах и не кружатся друг вокруг друга в форме пятиугольника или шестиугольника, как это делают штормы Юпитера. Исследовательская группа, работающая в лаборатории Энди Ингерсолла, профессора планет...
24.09.20 23:33
0
2
Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Астрономы из Индии провели долгосрочное исследование фотометрической переменности рассеянного скопления NGC 559. В результате там они обнаружили 70 новых переменных звезд.

Звездные скопления предлагают отличные возможности для изучения звездной эволюции, поскольку представляют собой совокупность звезд с похожими свойствами, например, возрастом, расстоянием и начальным составом. В частности, астрономы часто ищут переменные звезды в скоплениях молодого и среднего возраста, что может иметь значение для улучшения понимания звезд до главной последовательности (PMS) и, сл...
23.09.20 16:55
0
0
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
9
Бионический 3D глаз может обеспечить сверхчеловеческое зрение

Бионический 3D глаз может обеспечить сверхчеловеческое зрение

Человеческий глаз - невероятно сложный орган, поэтому неудивительно, что его нелегко реконструировать.

Исследователи представили первый в мире искусственный 3D глаз, который не только превосходит другие устройства, но и способен видеть лучше оригинала. Бионические глаза появляются как способ восстановить зрение людям, потерявшим его, и даже тем, у кого его никогда не было. В настоящее время наиболее продвинутыми являются версии таких компаний, как Bionic Vision Australia и Second Sight, которые уж...
11.06.20 18:35
0
7
Нанотехнологии – революционные возможности для системы энергоснабжения

Нанотехнологии – революционные возможности для системы энергоснабжения

Тенденции в развитии энергетики, особенно в кризисные времена, когда бесперебойное энергоснабжение является непременным условием выживания, а также в связи с планами ЕС по постепенному отказу от ископаемого топлива в период до 2050 года подразумевают перевод энергетики на генерацию без выбросов СО2 в атмосферу.

И ставят вопрос о разработке способов генерации электроэнергии, не связанных с традиционной энергетикой и базирующейся на использовании новейших материалов.В настоящее время многие научные исследования в той или иной мере связаны с возможностью преобразования падающего на Землю потока солнечных частиц. Данное направление работ является очень перспективным в связи с  появлением новых мате...
15.04.20 18:35
0
6
Новый метод сделает краски из графена

Новый метод сделает краски из графена

Графен универсален, но есть одна проблема – он не диспергирует в воде. Но швейцарские исследователи нашли относительно простой способ сделать это.

Оксид графена - это другая форма материала, которая может обеспечить стабильную дисперсию в воде, а затем может быть использована в качестве графеновой краски. Графен представляет собой двумерный слой атомов углерода, расположенный в виде шестиугольника. Этот обманчиво простой материал обладает рядом полезных свойств - он невероятно легкий, тонкий и гибкий, но при этом прочный. Он отличный провод...
09.04.20 19:23
0