太陽電池を欠陥を加えることによって完成する

ナノテクノロジーは改良された太陽電池の方に道を開いている。 新しい研究はカーボンnanotubesのフィルムが普通太陽電池で使用される層の2を取り替えられるかもしれないことを示す低価格で改善された性能と。 研究者はnanotubesに必要とする特性を与える意外な方法を見つけた: 欠陥を加えなさい。

現在、染め感光性を与えられた太陽電池と呼ばれるこれらの太陽電池にガラスに加えられ、電気を行なう酸化物のなされる透明なフィルムがある。 さらに含まれる化学反応を促進するために、プラチナから成っている別のフィルムは触媒として機能する。

両方の材料に不利な点が、しかしある。 酸化物フィルムは適用範囲が広い材料に容易に加えることができない: それらはガラスのような堅く、耐熱性基質で大いによりよく行う。 これは費用を増加し、作ることができる一種のプロダクトを限る。 そして高い装置はプラチナフィルムを作成して必要である。

サンタフェの協会のJessika Trancik、コロンビア大学のミシガン州大学そしてジェームスの砥石のスコットCalabreseバートンは酸化物およびプラチナ層両方の機能を行うことができる単層を作成するのにカーボンnanotubesを使用することにした。 それらはそれが3つの特性を有することを必要とした: 透明物、伝導性および触媒作用活動。

通常のカーボンnanotubesのフィルムはこれらの特性のそれぞれでまあまあである。 1つを、けれども改善する明らかな方法は、他の1を犠牲にする。 例えば、フィルムをより厚くさせることはそれによりよい触媒をするが、一方ではより少なく透明である。

前の理論は小さい欠陥を有するとき材料が付加に化学薬品に場所を提供する触媒としてよりよく作用するかもしれないことを提案した。 従って研究者はビットの上のそれらを大体の形にするオゾン--にカーボンnanotubesをさらすことを試みた。 非常に薄膜、彼らは多くにより10倍の改善を用いるよく触媒に、劇的に見つけたり、なった。

実際は、性能はプラチナのそれの近くで得る。 「驚くべきである」、Trancikはプラチナがそこの最もよい触媒とある」。ほとんどして考慮されるので、「言う

透明物と伝導性間のトレードオフに演説するためには、研究者は管の最下の層の別のトリックを試みた: 彼らはより長かったカーボンnanotubesを作成した。 これは伝導性および透明物を両方改良した。

カーボンnanotubeのフィルムは燃料電池および電池でまた使用されるかもしれない。

「この調査は材料のnanostructuringを使用例であるか。 変更の事は非常に小規模で欠陥密度および管の長さを好むか。 トレードオフを材料特性の間で移し、ある特定の材料からより多くの性能を抜き出すために」、Trancikは言う。 「安価な材料を作ってしなさい高度の方法である低炭素の放出および安価エネルギー技術を達成するために重大が」。

研究者はNano手紙の彼らの結果を最近出版した。 彼らは彼らの技術のための特許出願のファイルの過程において現在ある。

サンタフェの協会は (SFI)学際的な科学研究の認められたリーダーである。 その目的は科学および社会に今日直面する最も深遠な問題の多数の下にある物理的な、計算、生物的の、社会的な複雑なシステムの共通の原理を発見し、理解することである。 訓練を超越し、学術型を壊し、そして非正統的な独創的にものを考える人の内部ネットワークを一緒に引くことによる、SFIは補助金、慈悲深い提供、および団体関係によって支えられる独立した非営利研究および教育センターである。

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