گام دیگری در الکترونیک شفاف؛ پنجره.هایی که الکتریسیته تولید خواهند کرد

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:

تصویر بالا: تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی و بزرگ.نمای شانه.عسلی پلیمر ترکیبی. تصویر پایین: (از چپ به راست): تصویرهای طول.عمر فلوئورسنس هم.کانون شانه.عسلی ترکیبی، شانه.عسلی دولایه.ی پلیمر/فولرن، و ترکیب شانه.عسل پلیمر/فولرن. انتقال بار بهینه به.صورت کاهش قابل.توجهی در طول.عمر فلوئورسنس در حالت ترکیب شانه.عسل پلیمر/فولرن مشاهده می.شود.

دانشمندان آزمایشگاه ملی بروخاون و آزمایشگاه ملی لوس آلاموس لایه.های نازک شفافی ساخته.اند که می.توانند نور را جذب کنند و در طول ناحیه.ی نسبتاً وسیعی بار الکتریکی تولید کنند. این ماده که در مجله.ی Chemistry of Materials شرح داده شده است، می.تواند در توسعه.ی صفحه.های خورشیدی شفاف یا حتی پنجره.هایی به کار رود که می.توانند انرژی خورشیدی را جذب و الکتریسیته تولید کنند. به گزارش خبرگزاری الکترونیوز، این ماده از پلیمری نیمه.رسانا تشکیل شده است که با فولرن (C60)های غنی از کربن ناخالص شده است. این ماده، تحت شرایط کاملاً کنترل.شده.ای، خودسامانی پیدا می.کند و الگویی از سلول.های شش.گوش میکرونی را در طول ناحیه.ی نسبتا وسیعی (حداکثر تا چند میلی.متر) بازتولید می.کند.
میرسیا کُتلت، محقق سرپرست و فیزیک.شیمیدان مرکز نانومواد کاربردی (CFN) بروخاون، گفت: «اگرچه چنین لایه.های نازک شانه.عسل.شکلی پیش از این با به.کارگیری پلیمرهای رایجی مانند پلی.استرن ساخته شده.اند، این اولین بار است که ماده.ای نیمه.رساناها و فولرن.ها را ترکیب می.کند تا نور را جذب کنند و بار الکتریکی را با بازده بالا تولید کنند.»
علاوه بر این، این ماده کاملاً شفاف باقی می.ماند چرا که حلقه.های پلیمری تنها در لبه.های شش.گوش.ها تراکم می.یابند، و مقدار کمی به صورت کاملا نازک در طول مرکز.ها گسترش می.یابند. کتلت گفت: «لبه.های متراکم به شدت نور را جذب می.کنند و همچنین این امکان را دارند که هدایت الکتریسیته را آسان کنند. در حالی که مرکزها نور زیادی جذب نمی.کنند و نسبتا شفاف هستند.»
ژیانگ زو، نویسنده.ی همکار و محقق مواد در CFN، گفت: «ترکیب این خصیصه.ها و دستیابی به الگویی در مقیاس بزرگ می.تواند محدوده.ی وسیعی از کاربردهای عملی را ایجاد کند، مثل پنجره.های خورشیدی انرژی.زا، صفحه.های خورشیدی شفاف، و انواع جدیدی از نمایشگرهای نوری.»
کتلت گفت: «خانه.ای را تصور کنید با پنجره.هایی که از این نوع ماده ساخته شده.اند، و با پشت.بامی خورشیدی ترکیب شده است، هزینه.های برق به.طورقابل.توجهی کاهش پیدا خواهد کرد. این تصور بسیار هیجان.انگیز است.»
دانشمندان لایه.های نازک شانه.عسلی را با ایجاد جریانی از قطره.های میکرومتری آب ساختند. این قطره.ها روی لایه.ی نازکی از محلول ترکیب پلیمر/فولرن جریان می.یابند و خود را درون محلول پلیمر در قالب صف.هایی طولانی سامان می.دهند. همچنان که حلال تبخیر می.شود، پلیمر نیز الگوی شانه.عسلی شش.گوشی را در طول ناحیه.ای وسیع شکل می.دهد.
زو گفت: «این روش بسیار مقرون.به.صرفه است، و این ظرفیت را دارد که از مرحله.ی آزمایشگاهی به تولید صنعتی برسد.»
دانشمندان با به.کارگیری روش.های مختلف میکروسکوپی الکترونی و کاوشگر پویشی، یکنواختی ساختار شانه.عسلی را مورد بررسی قرار دادند، و با به.کارگیری میکروسکوپ فلوئورسنس هم.کانون، ویژگی.های نوری و تولید بار الکتریکی را در بخش.های مختلف این ساختار شانه.عسلی (لبه.ها، مرکزها، و گره.ها که سلول.های مجزا را به هم متصل می.کنند) آزمایش کردند.
همچنین، دانشمندان دریافتند که درجه.ی تراکم پلیمر بستگی به سرعت تبخیر حلال دارد، که آن هم به نوبه.ی خود سرعت انتقال بار الکتریکی در ماده را مشخص می.کند.
کتلت گفت: «هر چه حلال کندتر تبخیر شود، پلیمر سفت.وسخت.تر قرار می.گیرد، و انتقال بار الکتریکی نیز بهتر می.شود.»
این دانشمند اضافه کرد: «کار ما فهم عمیق.تری از ویژگی.های نوری ساختار شانه.عسلی ایجاد کرد. گام بعدی به.کارگیری این لایه.های نازک شانه.عسلی برای ساخت سلول.های خورشیدی ارگانیک انعطاف.پذیر و شفاف و دیگر قطعه.ها خواهد بود.»

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 307]