поиск |
Новости химической науки > Сверхлегкие солнечные батареи для беспилотников30.8.2015 ![]() ![]() 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 Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Сверхлегкие солнечные батареи для беспилотников" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|