• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Pigment-ergastusega päiksepaneelide uus efektiivsuspügal

12.09.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Stockholmi Kuningliku Tehnikakõrgkooli (Kungliga Tekniska Högskolan, KTH) teadlased leidsid viisi, kuidas valmistada senisest efektiivsemaid ning vastupidavamaid pigment-ergastusega (dye-sensitized) päikesepaneele.

Pigment-ergastusega päiksepaneeli katsetamine.

Tööd kajastav artikkel avaldati Briti Kuningliku Keemiaühingu ajakirjas Physical Chemistry Chemical Physics 19. augusti numbris, autoreiks KTH fotoelektrokeemia professor James Gardner, post-dok Muthuraaman Bhagavathi Achari ning anorgaanilise keemia professor Lars Kloo. Artikkel kirjeldab uut kvaasivedelikku – polümeerlahuselist elektrolüüti – mis parendab pigment-ergastusega päikesepaneeli pinge- ja vooluväljundit ning vähendab elektroodide vahelist takistus.

„Meil on nüüd selge tõendusmaterjal, et lisades koobalt-redoks elektrolüüdile ioonjuhtivat polümeeri, muutub oksüdeeritud elektrolüütide transport oluliselt kiiremaks. See tähendab ühtlasi paneeli efektiivsuse 20 % kasvu,“ ütles Gardner.

Pigmentaine neelab nähtavat valgust, ergastub ning saadab paneeli läbipaistva pooljuhi juhtivustsooni elektrone. Pooljuht, mis on ühtlasi paneeli anood, on väga poorse ning õhukese titaaniumoksiidi kihiga kaetud plaat. Välisesse elektriahelasse difundeeruvad elektronid läbi anoodi.

Uues elektrolüüdis sisalduv koobalt-redokskompleks on anoodi ja katoodi vahelise elektrijuhtivuse katalüsaator. Pärast elektronide väljutamist jääb titaaniumoksiidi poolt oksüdeeritud pigmentainesse hulk positiivseid laengukandjaid ehk auke. Need redutseeritakse elektrolüüdiga. Selle tulemusena oksüdeerub jällegi elektrolüüt, mis difundeerub katoodile, et sellelt uusi elektrone haarata. Vooluahelas töö teinud elektronid rekombineeruvad katoodile jõudes oksüdeeritud koombaltkompleksiga. Kokkuvõttes tekib vooluring.

Efektiivseimas päiksepaneelis on ioontransport tugevalt sõltuv atsetonitriilist, mis on madala viskoosusega kergelt aurustuv orgaaniline lahusti. Tarbijaturule mõeldud päiksepaneelis kasutatakse aga vähemaurustuvat lahustit, tavaliselt 3-metaan oksüpropionitriili (3-methoxypropionitrile). Nimetatud lahusti on stabiilsem, ent samas atsetonitriilist viskoossem, mis tähendab ioonide voolule suuremat takistust.

Ent uue polümeeril põhineva elektrolüüdi (milles sisaldub 3-metaan oksüpropionitriili lahusti redoksmediaator Co3+/Co2+), viskoossus on madalam. Lisades elektrolüüdile ioonjuhtiva polümeeri säilub ka madal aurustuvus. See tähendab, et oksüdeeritud koobaltkompleks jõuab katoodile kiiremini.

Kiire koobaltkompleksi transport on oluline, vastasel juhul reageerib enamus koobaltkomplekse anoodi pooljuhi elektronidega, mitte katoodi elektronidega. Järgneks kiire rekombinatsioonikadu. Koobaltikompleksi kiire liikumine vähendab takistust ning suurendab paneeli väljastatavat pinget ning voolu.

Fotosünteesist inspireeritud pigment-ergastatud päikesepaneelid on klassikalise pooljuhtsiirdega paneelidest odavamad.

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Uus meetod õhemate päikesepaneelide valmistamiseks
  2. Elektrontransport värvipõhistes päikesepatareides
  3. Uus nanostruktuur pikendab patareide eluiga
  4. Metalloksiidid kui võtmetegurid odava rohelise energia saamiseks
  5. Volditav päikesepaneel
  6. Uus viis päikesepaneelide efektiivsuse parandamiseks
  7. Korrastatus ei ole alati efektiivseim lahendus
  8. ,,Ühes-potis” süntees – lihtsam ja kiirem tee efektiivsete päikeseelementideni
  9. Hübriid-päikesepaneelide abil saab nii elektrit kui ka sooja vett
  10. Uus meetod galliumarseniidist päikeseelementide valmistamiseks

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Tulevikuenergia

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in