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
Южная Корея запустила свою первую космическую ракету

Южная Корея запустила свою первую космическую ракету

Южная Корея запустила свою первую космическую ракету отечественного производства в четверг, но не смогла вывести на орбиту фиктивный полезный груз, что стало неудачей в попытках страны пополнить ряды передовых космических держав.

Корейская космическая ракета-носитель II, неофициально называемая Нури (Nuri) и украшенная флагом Южной Кореи, поднялась вверх от Кохына на южном побережье, оставляя за собой столб пламени. Все три ступени ракеты сработали, подняв ее на высоту 700 километров, и полезный груз весом 1,5 тонны успешно отделился, сказал президент Мун Чжэ Ин после наблюдения за запуском в центре управления. Но «вывод ...
22.10.21 11:30
0
0
Астрономы обнаружили планету, потерявшую атмосферу из-за столкновения

Астрономы обнаружили планету, потерявшую атмосферу из-за столкновения

Молодые планетные системы обычно часто сталкиваются и сливаются, образуя все более крупные планеты. В Солнечной системе Земля и Луна считаются продуктами такого гигантского удара. Астрономы предполагают, что подобные столкновения должны быть обычным явлением в ранних системах, но их трудно наблюдать вокруг других звезд.

Астрономы из Массачусетского технологического института, Национального университета Ирландии в Голуэе, Кембриджского университета и других обнаружили свидетельства гигантского удара, произошедшего в соседней звездной системе, всего в 95 световых годах от Земли. Возраст звезды HD 172555, составляет около 23 миллионов лет, и ученые подозревали, что в ее пыли есть следы недавнего столкновения. Коман...
21.10.21 12:20
0
1
Раскрыты секреты сверхнизкочастотных гравитационных волн

Раскрыты секреты сверхнизкочастотных гравитационных волн

По словам исследователей из Бирмингемского университета, новые методы обнаружения сверхнизкочастотных гравитационных волн можно комбинировать с другими, менее чувствительными измерениями, чтобы получить новое представление о раннем развитии Вселенной.

Гравитационные волны - рябь в ткани пространства-времени Эйнштейна, которые пересекают Вселенную со скоростью света есть на всех волнах или частотах. Ученым еще не удалось обнаружить гравитационные волны на чрезвычайно низких «наногерцовых» частотах, но ожидается, что исследуемые в настоящее время новые подходы довольно скоро подтвердят первые низкочастотные сигналы. В основном методе используютс...
20.10.21 10:36
0
0
Новая гигантская экзопланета обнаружена с помощью TESS

Новая гигантская экзопланета обнаружена с помощью TESS

С помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) международная группа астрономов обнаружила новый гигантский инопланетный мир. Обнаруженная экзопланета, получившая обозначение TOI-530b, всего на 17 % меньше Юпитера.

TESS проводит исследование около 200 000 ярчайших звезд около Солнца с целью поиска транзитных экзопланет. На данный момент было идентифицировано более 4500 кандидатов в экзопланеты (объекты интереса TESS или TOI), из которых 159 уже подтверждены. Группа астрономов во главе с Тяньцзюном Ганом из Университета Цинхуа в Пекине, Китай, недавно подтвердила другой TOI, мониторинг которого осуществляет ...
19.10.21 12:26
0
0
Одежда OmniFiber записывает и воспроизводит модели дыхания

Одежда OmniFiber записывает и воспроизводит модели дыхания

Представьте себя певцом-любителем или спортсменом на тренировке и возможность «почувствовать», как дышит профессионал во время выступления. Это лишь одно из возможных применений нового «умного» волокна, которое также может найти применение в медицине.

Технология, известная как OmniFiber, разрабатывается учеными из Массачусетского технологического института, Уппсальского университета и Королевского технологического института Швеции. Она принимает форму недорогих растяжимых нитевидных волокон с внешней плетеной полимерной оболочкой, нижележащего слоя мягкого материала, который определяет растяжение или сжатие как изменение электрического сопроти...
17.10.21 13:24
0
1
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
0
2
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