211service.com
Nelygios dangos geresniems saulės elementams
Nano skalės laidai, poros, iškilimai ir kitos tekstūros gali žymiai pagerinti saulės elementų, ekranų ir net savaime išsivalančių dangų veikimą. Dabar Stanfordo universiteto mokslininkai sukūrė paprastesnį ir pigesnį būdą, kaip pridėti šių savybių dideliems paviršiams.
Nanosferos tepinėlis: Naudojant verpimo strypą silicio dioksido nanosferų rašalo suspensijai nusodinti yra paprastas būdas sukurti nelygias, nanotekstūros dangas, tokias kaip šios trys.
Nano skalės struktūros suteikia ypatingų pranašumų įrenginiuose, kurie sąveikauja su šviesa. Pavyzdžiui, plonasluoksnė saulės baterija, išklota nano stulpeliais, yra efektyvesnė, nes stulpeliai sugeria daugiau šviesos ir daugiau jos paverčia elektra. Kitos nanoskalės tekstūros turi panašių pranašumų optiniuose įrenginiuose, pvz., ekrano foniniame apšvietime.
Problema didėja iki didelių plotų, sako Yi Cui , Stanfordo medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, vadovavęs naujam darbui. Daugelis metodų yra tikrai sudėtingi ir neišsprendžia problemos, sako Cui. Litografija gali būti naudojama tiksliais matmenimis išskiriant nanoskalės ypatybes, tačiau tai brangu ir sudėtinga. Paprastesni metodai, tokie kaip paviršiaus padengimas nanodalelėmis arba rūgščių naudojimas, išgraviruojant jį mažomis skylutėmis, neleidžia pasiekti didelio tikslumo.
Cui grupė pritaikė procesą, kuris komerciškai naudojamas lanksčioms pakuotėms gaminti. Vielomis apvyniotas strypas naudojamas tolygiai nusodinti skystą dangą, kurioje yra silicio dioksido nanosferų. Apdorotas paviršius turi specifinių nanoskalės struktūrinių savybių.
Nanodalelių dydžio keitimas, skirtingo skersmens laidų naudojimas ir tolesnis cheminis apdorojimas gali dar labiau pakeisti paviršiaus savybes. Dengimo metodas suderinamas su ritininio ritinėlio procesais, naudojamais lanksčiams įrenginiams spausdinti ant plastiko, metalo ir kitų medžiagų, taip pat jį galima naudoti ant standžių paviršių, pavyzdžiui, stiklo.
Žurnale Nano raidės Cui praneša, kad jis ir jo grupė sukūrė superhidrofobinius paviršius ir pagrįstą saulės prietaisą. Norėdami pagaminti saulės elementą, mokslininkai ant nelygaus paviršiaus nusodina metalą ir amorfinį silicį. Rezultatas sugeria 42 procentais daugiau šviesos nei plokščias paviršius, kuriame naudojamas toks pat medžiagų kiekis. Cui tikisi, kad nanoskalės tekstūra leis gaminti plonasluoksnius saulės elementus, kuriuose naudojama labai mažai medžiagos, tačiau jie vis tiek yra labai veiksmingi; jis anksčiau gamino tokius įrenginius, naudodamas fotolitografiją ir kitas sudėtingas gamybos technologijas.
Šis darbas parodo paprastą, bet veiksmingą metodą, kaip pasiekti kontroliuojamą nanosferų surinkimą dideliuose plotuose Ali Javey , elektros inžinerijos ir informatikos profesorius Kalifornijos universitete Berklyje. Tai galėtų padėti pagerinti plonasluoksnių saulės elementų efektyvumą, nepadidinant sąnaudų ar proceso sudėtingumo.
L. Jay Guo , Mičigano universiteto elektrotechnikos ir kompiuterių mokslų profesorius, kuriantis ritininio spausdinimo sistemas, teigia, kad šis metodas turėtų būti naudingas saulės elementams ir ekranams. Jis sako, kad jis naudoja tradicinį vielos apvyniojimo dengimo metodą, kuris taikomas didelio ploto substratams. Tačiau jis mano, kad procesas, kurio metu nelygūs paviršiai gali būti naudojami 0,8 centimetro per sekundę greičiu, pramonei gali būti nepakankamai greitas, nebent Stanfordo tyrėjai gali pagreitinti procesą.
Cui dabar imasi darbo dviem kryptimis. Jo grupė derina dalelių dydį ir atstumą tarp jų, kad nustatytų, kurios charakteristikos yra geriausios saulės elementams. Jis taip pat kuria šviesos diodų dangą, kuri, jo manymu, padės skystųjų kristalų ekranams atrodyti ryškesniems.