ساخت پيل‌هاي خورشيدي خميده به كمك نانوسيم‌ها

واضح آرشیو وب فارسی:فارس: ساخت پيل‌هاي خورشيدي خميده به كمك نانوسيم‌ها
خبرگزاري فارس: محققان به تازگي موفق به ساخت پيل‌هاي خورشيدي خميده به كمك نانو سيم‌ها شدند.
به گزارش خبرگزاري فارس، به‌تازگي پيل‌هاي خورشيدي انعطاف‌پذير حساس به رنگ "dye-sensitized" را از فوتوالكترودهاي نانوسيمي اكسيد روي بر روي زيرلايه‌هاي پلاستيكي ساخته‌اند. اين ابزار ـ كه به‌وسيله محققان سنگاپوري ساخته شده‌است ـ حتي هنگامي كه به مقدار بسيار زيادي خم شود خصوصيات فتوولتائيك خود را حفظ مي‌كند و مي‌تواند در بسياري از كاربردهاي انعطاف‌پذير و قابل‌حمل؛ همانند شارژرهاي تلفن همراه، لباس‌ها و چترهاي خورشيدي به كار گرفته شود.
«فوتوآندها» در پيل‌هاي خورشيدي حساس به رنگ (DSCCs)، غالباً از لايه نانومتخلخلي از جنس دي‌اكسيد تيتانيوم يا نانوبلورهاي اكسيد روي ساخته مي‌شوند البته اين لايه‌هاي ميكروني ضخيم، شكننده بوده و با خم شدن زيرلايه به‌راحتي ترك مي‌خورند، همچنين به‌منظور دستيابي به عملكرد مناسبي براي نانوبلورها، بايد آن‌ها را در دماهاي بالا سخت كرد كه چنين فرايندي براي زيرلايه‌هاي پلاستيك ـ لايه مشكل‌زاست.
اخيراً «چانگ‌يان جيانگ» از مؤسسه ميكروالكترونيك A*STAR و همكارانش، از يك روش گرمابي دما پائين استفاده كرده، موفق به توليد آرايه‌هاي نانوسيمي اكسيد روي بر روي زيرلايه‌هاي رساناي پلاستيكي شده‌اند. اين محققان دريافتند كه اين نانوسيم‌ها در برابر ترك‌خوردگي بسيار مقاومند زيرا به‌دليل وجود فواصل كوچك در بين آن‌ها، نانوسيم‌هاي مذكور مي‌توانند تنش‌هاي خمشي را تا حد زيادي آزادسازي كنند. مي‌توان اين زيرلايه نانوسيمي را بدون شكست تا يك شعاع 2 ميلي‌متري خم كرد. علاوه بر اين، DSCCهاي انعطاف‌پذيري ـ كه بر پايه اين زيرلايه ساخته مي‌شوند ـ هم تحت چنين خمشي خصوصيات سودمند خود را حفظ مي‌كنند.
جيانگ و همكارانش لايه نانوسيمي اكسيد روي را با استفاده از تجزيه گرمابي كلريد مس در محلول آبي در دماي 80 تا 95 درجه سانتي‌گراد، بر روي يك زيرلايه‌ي اكسيد قلع‌اينديومِ پلاستيكي شفاف رشد دادند، سپس با غوطه‌ور كردن لاية اكسيد روي در يك محلول رنگي روتنيوم، توانستند الكترود كاري خود را توليد كنند.
اين گروه پس از اين كار با استفاده از پرتو الكتروني و از طريق پوشش‌دهي لايه پلاتيني 50 نانومتري بر روي يك زير لايه پلاستيكي ديگر، موفق به ساخت يك الكترود شمارنده انعطاف‌پذير شدند. سرانجام آن‌ها پيل انعطاف‌پذير خود را از طريق اتصال الكترود كاري نانوسيمي و الكترود شمارنده پلاتيني به يكديگر، كامل كردند. اين اتصال به شكلي انجام گرفت كه يك فاصله 50 ميكروني بين دو الكترود باقي بماند و امكان جاري ‌شدن يك الكتروليت مايع به درون اين ابزار فراهم شود.
با تابش نور خورشيد بر روي اين پيل (از خلال اكسيد قلع‌اينديوم شفاف)، رنگ مورد نظر نور را جذب كرده، الكترون‌هاي برانگيخته را توليد مي‌كند. اين الكترون‌ها پس از تزريق به درون اكسيد روي، از طريق نانوسيم‌ها به الكترود اكسيد قلع‌اينديومي منتقل مي‌شوند. به گفته جيانگ، پس اين مراحل الكترون‌هاي مذكور با عبور از يك مدار خارجي به الكترود شمارنده(كه در آن جا به درون الكتروليت مي‌روند) مي‌رسند.
به عقيده اين محققان فرايند آن‌ها كم‌هزينه بوده و مي‌توان از طريق آن، مي‌توان انبوهي از DSSCهاي انعطاف‌پذير را توليد كرد. جيانگ در اين باره گفت: كاربردهاي ممكن براي اين روش، شارژرهاي پيل خورشيدي قابل‌ حمل، چترها، پرده‌ها و پوشش‌ها و حتي درخت‌هاي پيل خورشيدي هستند.
هم‌اكنون، اين گروه سنگاپوري قصد دارد تا بازده تبديل نور به الكتريسيته را در ابزارهاي مذكور ارتقا دهند و DSSCهاي انعطاف‌پذيرِ بزرگ‌تري بسازند.
نتايج اين تحقيق در نشريه «.Appl. Phys. Lett» به چاپ رسيده ‌است.
انتهاي پيام/
چهارشنبه 17 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فارس]

[مشاهده در: www.farsnews.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 83]