новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Сверхлегкие солнечные батареи для беспилотников


30.8.2015
средняя оценка статьи - 4.5 (4 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из Австрии создали из перовскитных солнечных батарей ультратонкую, гибкую, растяжимую и практически невесомую «солнечную фольгу» и продемонстрировали возможность ее применения в качестве источника энергии для работы миниатюрных летательных аппаратов.



Пленки – солнечные батареи тонкие, легкие и гибкие. (Рисунок из Nat. Mater., 2015, DOI: 10.1038/nmat4388)

Для увеличения эффективности летательных аппаратов, работающих на солнечной энергии инженерам необходимы солнечные батареи, настолько тонкие и настолько легкие, насколько это возможно. Так, например, летательный аппарат Solar Impulse 2, на котором предпринята попытка совершить кругосветный перелет, оснащен только устройствами конверсии солнечной энергии в электрическую, созданными на основе кремниевых солнечных батарей толщиной в 130 мкм. Свинецорганические-галогенидные перовскитные материалы, возможно, представляют собой будущее фотогальваники, поскольку, будучи прямозонными проводниками, они поглощают свет с большей эффективностью и, следовательно, для создания солнечных батарей нужны более тонкие слои подобных материалов.

К сожалению, устойчивость перовскитных солнечных элементов в обычных условиях до сих пор является задачей, которую необходимо решать – дело в том, что перовскит разлагается в присутствии воды, а продукты его распада могут разрушать металлические электроды. Попытка же защитить перовскит, инкапсулируя его, может привести к увеличению и массы, и стоимости солнечной батареи.

Разрабатывая «солнечную фольгу» Мартин Кальтенбруннер (Martin Kaltenbrunner) с коллегами из Университета Иоганна Келера вложил слой перовскита CH3NH3PbI3-xClx толщиной 200-300 нм между слоями электропроводных полимеров – поли(этилендиокситиофен):поли(стиролсульфоната) и N,N'-диметил-3,4,9,10-тетракарбоперилендиимида, нанес полученную систему на слой полиэтилентерефталата, после чего добавил прослойку Cr2O3/Cr и металлическую фольгу, выполнявшую роль электрон-селективного электрода, после чего устройство было запаяно в полиуретановую пленку. Получившиеся в результате солнечные батареи отличались производительностью 12% при толщине 3 мкм и плотности 5,2 г/м3.

Полученный материал характеризуется эффективностью 23 Ватта на грамм, что на настоящий момент является рекордом для фотогальванических материалов. В отсутствие промежуточного слоя Cr2O3/Cr проникновение паров воды в перовскитный слой может приводить к образованию йодидов, практически мгновенно способствующих коррозии электродов. Прослойка Cr2O3/Cr, защищающая электроды, позволяет солнечным батареям сохранять свою эффективность почти 2 дня.



Исследователи использовали свои ультратонкие солнечные батареи для приведение в действие миниатюрного летательного аппарата. (Рисунок из Nat. Mater., 2015, DOI: 10.1038/nmat4388)

Для демонстрации потенциальных возможностей исследователи создали модели самолета и дирижабля, работающие от солнечных батарей, показав возможность применения новой технологии. В будущем планируется оснастить такими солнечными батареями роботизированные летательные аппараты небольшого размера, также гибкость и растяжимость новых солнечных батарей может пригодиться для применения в микроэлектронике.

Источник: Nat. Mater., 2015, DOI: 10.1038/nmat4388

метки статьи: #аккумуляторы, #нанотехнологии, #фотохимия, фотокатализ, #электрохимия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
Anonim|Mon, 31 Aug 2015 14:19:27 +0300
А какова стоимость такой пленочки - наверное, космос?


Вы читаете текст статьи "Сверхлегкие солнечные батареи для беспилотников"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXIX
Контактная информация