Углеродные нанотрубки могут совершить прорыв в солнечной энергетике
Создание совершенного солнечного фотоэлемента (т.е. фотоэлемента, что имел бы большой коэффициент производительности и в один момент являлся бы недорогим в производстве) конкретно есть актуальной задачей. Исследователи со всех стран занимались созданием солнечных фотоэлементов из кремния, пластика а также из людских волос.
Сейчас сотрудники университета Корнелла предлагают совсем иную концепцию: она содержится в изготовлении солнечных фотоэлементов из углеродных нанотрубок. Не обращая внимания на то что эта разработка находится на самой ранней стадии собственного развития, уже на данный момент возможно заявить, что солнечные фотоэлементы, созданные на базе углеродных нанотрубок, смогут стать самый эффективным методом преобразования света в электричество из имевшихся поныне.
Под управлением доктора наук Пола МакЮна группой исследователей в университете Корнелла сравнительно не так давно был опробован несложный солнечный фотоэлемент (что именуется фотодиодом), созданный из единственной углеродной нанотрубки. В этом случае углеродной нанотрубкой являлся скрученный лист графена (двухмерного полупроводникового наноматериала, складывающегося из одного слоя атомов углерода) размером с молекулу ДНК.
Нанотрубка крепилась между двух электрических контактов, один из которых был заряжен очень плохо, второй — позитивно, соединяя их. При перемещении электронов через нанотрубку напряжение в них увеличивалось, а избыток энергии, выделяемый ими в этом ходе, формировал все новые электроны в потоке, проходящем через нанотрубку.
Исследователи поняли, что благодаря повышения интенсивности светового облучения нанотрубки уровень выделяемого электричества растет. В этом содержится фундаментальное отличие данной совокупности от кремниевых солнечных фотоэлементов, используемых сейчас, — в них избыток энергии теряется, становясь теплом и снижая наряду с этим коэффициент вырабатываемого электричества.
Само собой разумеется, данное устройство до тех пор пока есть достижением лишь в масштабах лаборатории, и впереди еще предстоит продолжительный путь его внедрения и доработки, но само открытие содействует совсем новому взору на эффективность применения углеродных нанотрубок для преобразования света в электричество. На данном этапе ученым еще нужно отыскать метод повышения размеров устройства без утрат в его эффективности, с сохранением довольно недорогой стоимости производства.
Станут ли дешёвыми солнечные фотоэлементына основе углеродных нанотрубок, в скором времени либо по большому счету когда-либо — продемонстрирует время. Но сам факт того, что столько ученых умов вкладывают массу энергии для получения недорогих и высокоэффективных солнечных фотоэлементов, очень вдохновляет.
Источник: www.news.cornell.edu
