{"id":2651,"date":"2010-04-15T22:29:12","date_gmt":"2010-04-15T19:29:12","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=2651"},"modified":"2010-06-28T12:59:44","modified_gmt":"2010-06-28T09:59:44","slug":"grafeen-varvitundlikes-paikeseelementides","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=2651","title":{"rendered":"Grafeen v\u00e4rvitundlikes p\u00e4ikeseelementides"},"content":{"rendered":"

Grafeenile\u00a0harjaste lisamine v\u00f5ib olla v\u00f5ti odavate p\u00e4ikeseelementide efektiivsuse suurendamiseks.<\/strong><\/p>\n

USA keemikud on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud uudse grafeenip\u00f5hise v\u00e4rvaine, mis k\u00e4itub kui fotoelektronide allikas, muutes selle kasutusk\u00f5lblikuks\u00a0v\u00e4rvitundlikes p\u00e4ikeseelementides(dye-sensitive solar cell ehk DSSC), odavaks alternatiiviks r\u00e4nist elementidele.<\/p>\n

V\u00e4rvitundlikud p\u00e4ikeseelemendid kasutavad footonitest energia ammutamiseks valgustundlikke lahuseid titaaniumdioksiidiga kaetud alusetel. Valgus ergastab v\u00e4rvaines olevaid elektrone ning need k\u00f5rge energiaga elektronid toodavadki elektrit.<\/p>\n

Molekulis asuvate elektronide tavap\u00e4rase energiataseme ning selle taseme, kuhu nad ergastatult ‘h\u00fcppavad,’ vahet nimetatakse keelutsooniks. Energiat keelutsoonis m\u00f5\u00f5detakse elektronvoltides(eV) ning tavaliste p\u00e4ikeseelementide jaoks on selle optimaalseks v\u00e4\u00e4rtuseks 1,4eV, selgitas Liang-shi Li Indiana \u00dclikoolist<\/em> Bloomingtonis.<\/p>\n

Selline energia on infrapunafootonitel ning sellise keelutsooniga molekul neelab footoneid sellisel energial ning k\u00f5rgemate energiate\u00a0juures, st. molekul neelab elektri tootmiseks enamuse n\u00e4htavast valgusest.<\/p>\n

,,Grafeeni\u00a0kasutades\u00a0oleme saavutanud just selle optimaalse v\u00e4\u00e4rtuse,” s\u00f5nas Li. Seda seet\u00f5ttu, et grafeenip\u00f5hises v\u00e4rvaines on kerge elektronide keelutsooni reguleerida varieerides kasutatavate grafeeniosakeste suurust.<\/p>\n

Ideaalse 1,4eV saavutamiseks peavad grafeenit\u00fckid v\u00e4rvaines olema umbes 2-nanomeetrise l\u00e4bim\u00f5\u00f5duga. Siiani on olnud probleemiks fakt, et sellise suurusega t\u00fckid kipuvad omavahel kokku kleepuma, moodustades seel\u00e4bi lahustumatu grafiidi. S\u00fcsinik peab p\u00fcsima lahustuva grafeeni kujul, et sellest \u00fcldse p\u00e4ikeseelementides kasu oleks ning moodustuks v\u00e4rvaine.<\/p>\n

Harjastega pind<\/h4>\n

Li keidis koos kolleegidega, et kokkukleepumist saab \u00e4ra hoida\u00a0kinnitades iga grafeenit\u00fcki k\u00fclge molekulaarsed harjakesed. Iga harjas sisaldab kolmest s\u00fcsinikust ahelat, mis kinnitub\u00a0kesksele fen\u00fc\u00fclr\u00f5ngale, mis sidestub keemiliselt s\u00fcsiniku aatomitega grafeenit\u00fcki \u00e4\u00e4rtel. Vaba ruumi puudus grafeeni \u00fcmber surub need harjased pinnalt eemale, mis omakorda hoiab \u00e4ra grafeent\u00fckkide omavahelise kokkukleepumise grafiidiks.<\/p>\n

Kuigi fen\u00fc\u00fclr\u00fchmad on grafeeniga keemiliselt sidestatud, ei m\u00f5juta need grafeeni keelutsooni suurust. Samuti ei takista need grafeenil lahustuda tavalises orgaanilises lahustis, n\u00e4iteks tolueenis. Kui titaaniumdioksiidiga kaetud juhtiv plaat torgatakse lahusesse, kleepub grafeen titaaniumdioksiidi k\u00fclge ja tekibki v\u00e4rvitundlik p\u00e4ikeseelement.<\/p>\n

,,Siiani on meie parim grafeenip\u00f5hine element 2-protsendilise efektiivsusega, mis on kuuendik parimate DSSC-de efektiivsusest,” t\u00e4psustas Li.<\/p>\n

Efektiivsuse suunas<\/h4>\n

Craig Grimes’il Pennsylvania Osariigi \u00dclikoolist<\/em> on aga teine idee. Tema arvates on v\u00e4rvitundlike p\u00e4ikeseelementide jaoks pliisulfiidi nanoosakesed grafeenist palju paremad kandidaadid. Eksperimentaalsed pliisulfiid-p\u00e4ikeseelemendid on\u00a0\u00a0praegu kaks korda efektiivsemad kui grafeenip\u00f5hised katsetused.<\/p>\n

\u00dcheks p\u00f5hjuseks on asjaolu, et grafeen ei taha voolu kandmiseks h\u00e4sti\u00a0titaaniumdioksiidile kleepuda. Protsessi efektiivselt toimumiseks peab iga grafeent\u00fcki harjas\u00a0omama karboks\u00fc\u00fclr\u00fchma, seletas Grimes.<\/p>\n

Li n\u00f5ustus sellega ning lisas, et karboks\u00fc\u00fclr\u00fchmade lisamine on vajalik j\u00e4rgmine samm.\u00a0Tema arvates\u00a0on see\u00a0v\u00f5imalik ning selle\u00a0tulemusena saaks grafeen pliisulfiidist paremini hakkama. ,,Lisaks on plii keskkonnale ohtlik, s\u00fcsinik aga mitte,” meenutas ta.<\/p>\n

Allikas:<\/strong><\/p>\n

Artikkel lehel newscientist.com: http:\/\/www.newscientist.com\/article\/dn18778-carbon-flakes-brush-up-for-cheap-solar-cells.html<\/a><\/p>\n

Lisaks:<\/p>\n

Teadusartikkel:<\/strong><\/p>\n

http:\/\/pubs.acs.org\/doi\/abs\/10.1021\/nl101060h<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Grafeenile\u00a0harjaste lisamine v\u00f5ib olla v\u00f5ti odavate p\u00e4ikeseelementide efektiivsuse suurendamiseks. USA keemikud on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud uudse grafeenip\u00f5hise v\u00e4rvaine, mis k\u00e4itub kui fotoelektronide allikas, muutes selle kasutusk\u00f5lblikuks\u00a0v\u00e4rvitundlikes p\u00e4ikeseelementides(dye-sensitive solar cell ehk DSSC), odavaks alternatiiviks r\u00e4nist elementidele. V\u00e4rvitundlikud p\u00e4ikeseelemendid kasutavad footonitest energia ammutamiseks valgustundlikke lahuseid titaaniumdioksiidiga kaetud alusetel. Valgus ergastab v\u00e4rvaines olevaid elektrone ning need k\u00f5rge energiaga elektronid […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[45],"class_list":{"0":"post-2651","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"tag-grafeengrafaan","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2651","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2651"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2651\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2651"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2651"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2651"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}