Mr. Specific 43573 اشتراک گذاری ارسال شده در 1 بهمن، ۱۳۹۱ امروزه بشر با دو بحران بزرگ روبرو است که بیش از آنچه ما ظاهرا تشخیص می دهیم با یکدیگر ارتباط دارند. از یک طرف جوامع صنعتی و همچنین شهرهای بزرگ با مشکل الودگی محیط زیست مواجهند و از طرف دیگر مشاهده می شود که مواد اولیه و سوخت مورد نیاز همین ماشینها با شتاب روز افزون در حال اتمام است. اثرات مصرف بالای انرژِی در زمین و آب و هوا آشکارا مشخص می باشدو ما تنها راه حل را در پایین اوردن میزان مصرف انرژی می دانیم ,حال انکه این امر نمی تواند به طور موثر ادامه داشته باشد.توجه و توصل به انرژی اتمی به عنوان جانشینی برای سوختهای فسیلی نیز چندان موفقیت آمیز نبوده است. صرف هزینه های سنگین و همچنین تشعشعات خطر ناکی که ازنیروگاههای اتمی در فضا پخش شده ,نتیجه مثبتی نداشته است و اگر یکی از این نیروگاهها منفجر شود زیانهای فراوان و جبران ناپذیری به بار خواهد اورد.به علاوه به مشکل اساسی که در مورد مواد سوختی نظیر نفت ,گاز و زغال سنگ داشتیم بر می خوریم بدین معنی که معادن اورانیم که سوخت این نیروگاهها را تامین می کند منابع محدودی هستند و روزی خواهد رسیدکه این ذخایر پایان خواهد یافت و ماده ای که جایگزین ان شود وجود نخواهد داشت. انرژی خورشیدی : خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد.انرژی بدون خطر ... این انرژی که به زمین می تابد هزاران بار بیشتر از انچه که ما نیاز داریم و مصرف می کنیم ,می باشد.حتی نور کمی که از پنجره به اتاق میتابد دارای انرژی بیشتری از سیم برقی است که به داخل اتاق کشیده شده است.از انرژی خورشیدی می توان استفاده های مهم و کاملا مفید به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس در همه جا استفاده کرد. اما از نور خورشید به طور مستقیم نمی توان به جای سوخت های فسیلی بهره برد بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشی خورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی, حرارتی الکتریسیته و ...تبدیل کنند. مصارف انرژی خورشیدی : 1- گرم کننده ها مثل ابگرمکن خورشیدی که برای گرمای خانه ها و کوره های خوشیدی که برای ذوب فلزات حتی با دمای بالا نظیر اهن استفاده می شود و دمایی تا حدود 6000درجه سانتی گراد تولید می کنند. 2- دستگاههای اب شیرین کن که توسط اینه هایی نور خورشید را روی مخازن اب متمرکز می کنند تا کار تبخیر را انجام دهد. 3- الکتریسیته خورشیدی در این روش که نسبت به سایر روشها ارجحیت دارد.انرژی الکتریکی به سادگی قابل تبدیل به سایر انرژی ها بوده و می توان ان را ذخیره کرد. طریقه دریافت الکتریسیته از انرژی خورشیدی : 1- نیروگاه های حرارتی که حرارت لازم توسط اینه هایی که نور خورشید را روی دیگ بخار متمرکز میکنند, تولید میشود. 2- اثر فتوولتایی:در این روش انرژی تابشی مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.قطعاتی که اثر فتوولتایی از خود نشان میدهند به سلول خورشیدی معروفند . و در حال حاظر بیشترین استفاده از انرژی خورشیدی با این روش است.در برخی کشورها نیروگاه های فتوولتائیک ساخته شده که برای تولید برق است. اما بیشترین استفاده از سلولهای خورشیدی در نیروگاه(( فتو ولتائیک50مگاواتی جزیره کرت یونان))است. اساس کار سلولهای خورشیدی : سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد. از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد: جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند. همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است. کاربردهای سلولهای خوشیدی : 1- تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی 2- تامین انرژی لازم دستگاهایی که نیاز به ولتاژهای کمتری دارند مثل ماشین حساب و ساعت 3- تهیه برق شهر توسط نیروگاههای فتوولتائیک 4- تامین نیروی لازم برای حرکت خودروها و قایقهای کوچک 10 لینک به دیدگاه
Mr. Specific 43573 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 1 بهمن، ۱۳۹۱ محدودیت شاکلی و کوییسر در فیزیک نظریه محدودیت شاکلی-کوییسر یا محدودیت تعادلی جزیی به ماکزیمم راندمان تئوریکال یک سلول خورشیدی که از اتصال P-n استفاده میکند بر می گردد. این موضوع در ابتدا توسط ویلیام شاکلی و هانس کوییسر در سال ۱۹۶۱ محاسبه شد. این محدودیت یکی از مسائل اساسی در تولید انرژی خورشیدی است. این محدودیت ماکزیمم راندمان تبدیل انرژی خورشیدی رو در حدود ۳۳٫۷ درصد قرار می دهد با این فرض که یک اتصال p-n با نوار ممنوعه (band gap) 1.1 الکترون ولت مانند سیلیکون داریم. یعنی از تمام انرژی نور خورشید که به سلول خورشیدی سیلیکونی می رسد (حدود ۱۰۰۰ وات بر متر مربع) فقط ۳۳٫۷ درصد آن قابلیت تبدیل به انرژی التریکی را دارد (۳۳۷ وات بر مربع). سلول های خورشیدی تک کریستاله مدرن تجاری بازدهی در حدود ۲۲ درصد دارند، که بیشتر هدر رفت انرژی به خاطر مشکلات عملی سیستم است مانند بازتاب از سطح سلول خورشیدی و سایه های سیم های نازک رو سطح سلول. محدودیت شاکلی-کوییسر فقط برای سلول های با یک اتصال p-n صادق است. سلول های چند لایه تابع این محدودیت نیستند. در بهترین حالت با داشتن بی نهایت لایه و نور متمرکز شده، این محدودیت به ۸۶ درصد می رسد. برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 7 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 15 مرداد، ۱۳۹۲ سلولهای خورشیدی اتمی نازک سلولهای خورشیدی جدید، ساندویچی از مواد نازک اتمی است گروهی از محققان بین المللی موفق به ساخت دستگاه فتوولتائیک اتمی نازک، با راندمان کوانتومی 30٪ شده‌اند که بطور غیرمنتظره‌ای بالاست.ضخامت دستگاه حدود 20 آنگستروم و ساختار ساندویچی آن شامل ورقه ی گرافن با یک فلز انتقالی نیمرسانای دی کالکوژن (TMDC) است. آنتونیو کاسترو نتو ( Antonio Castro Neto) عضو گروه دانشگاه بوستون (University of Boston) چنین می‌گوید: «ما ساندویچی را لایه به لایه، از اجزای نازک اتمی ساختیم. نیترید بور به عنوان یک فیلم عایق و محافظ در لایه بیرونی تشکیل شد. در لایه بعدی، گرافن به عنوان یک رسانای با دوام، شفاف و انعطاف‌پذیر قرار گرفت. گوشت این ساندویچ هم TMDC بود.» دانشمندان همچنین کشف کردند که در پوشاندن سطح گرافن با نانوذرات طلا، نور بیشتری جذب میشود. کاسترو نتو می‌گوید: « ما می‌خواستیم بدانیم که چیزی به نازکی چند اتم می‌تواند جریان الکتریکی کارآمدی تولید کند، و نشان دادیم که حتی می تواند 30% از انرژی فوتون را به برق تبدیل کند.» هنری اسنایت (Henry Snaith)؛ متخصص فتوولتائیک در دانشگاه آکسفورد انگلیس (University of Oxford) می‌گوید: «من فکر می‌کنم که TMDCها باید ترانزیستورهای بسیار خوبی بوجود آورند. علاوه بر این، امکان تعامل با نور، ترانزیستورهای نوری و بنابراین آشکارسازهای نوری بسیار حساس نیز ممکن خواهد بود.» کاسترو نتو می‌گوید که گام بعدی، بررسی دیگر بلورهای دو بعدی نیمرسانا برای افزایش کارایی سیستم است. آنها همچنین قصد دارند که برای بهبود عملکرد، به ترکیبات مواد دیگر برای ایجاد دگرساختارهای (heterostructures) جدید نگاهی داشته باشند. سلول فوق العاده نازک. گرافن (آبی روشن) دی کالکوژن (سفید + آبی)؛ نانوذرات (طلا)، نیترید بور (بنفش + بژ) منبع: سرويس فعالیت‌های علمی رشد 8 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 29 مرداد، ۱۳۹۲ بهبود بازده سلولهای خورشیدی با استفاده از نانوسیم بلال مانند پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف با همکاری دانشگاه کمبریج با سنتز نانوسیم‌های بلال مانند دی اکسید تیتانیم، موفق به بهبود بازدهی سلول خورشیدی رنگدانه‌ای از طریق مدیریت پراکندگی نور شدند. این ساختار به‌خاطر خواص مناسب در پراکندگی نور و همچنین سرعت بالای انتقال الکترون باعث بهبود بازده سلول خورشیدی شده است. امیرمحمود بخشایش، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف، در رابطه با این تحقیقات گفت: «این کار تحقیقاتی به منظور بهبود بازدهی سلول خورشیدی رنگدانه‌ای از طریق مدیریت پراکندگی نور، انتقالات الکترونی و کاهش بازترکیب انجام گرفت که برای رسیدن به این هدف نانوسیم بلال مانند دی‌اکسید تیتانیم (Corn-like TiO2 nanowires) با روش هیدروترمال/سولوترمال سنتز و بعنوان لایه پراکنده‌کننده نور در سلول خورشیدی رنگدانه به‌کار گرفته شد.» بخشایش سنتز مورفولوژی نانوسیم بلال مانند دی اکسید تیتانیم با استفاده از روش هیدروترمال/سولوترمال را به عنوان اولین مرحله این تحقیقات یاد کرده و افزود: «بعد از این مرحله، لایه نشانی نانوسیم بعنوان لایه پراکنده‌کننده نور برروی لایه‌ای از نانوذرات برروی شیشه هادی اکسیدی (FTO) انجام گرفت و مونتاژ سلول خورشیدی سلول رنگدانه‌ای انجام پذیرفت.» مورفولوژی نانوسیم سنتز شده از قابلیت خوب در پراکندگی نور و انتقال الکترون برخوردار است. بخشایش در این باره افزود: «نانوسیم سنتز شده متشکل از یک نانوسیم مرکزی است که بر روی سطح آن نانوذرات دی‌اکسید‌تیتانیوم رشد نموده‌اند. برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام این ساختار بین 40 تا 150 نانومتر و طول آن در محدوده 5 تا 20 میکرون است. ذرات سطحی دارای قطری در حدود 60 نانومتر هستند. نقش ذرات سطحی تأمین سطح ویژه کافی برای جذب رنگدانه و نقش نانوسیم مرکزی ایجاد مسیرهای مستقیم برای تزریق الکترون است.» مکانیزم تشکیل نانوسیم بلال‌مانند دی‌اکسید‌تیتانیم: (الف) نانوسیم‌های معمولی حاصل از عملیات هیدروترمال اولیه، (ب) جوانه‌زنی ترک‌های اولیه در اثر تنش‌های هیدرواستاتیک، (ج) رشد ترک‌های اولیه به‌وسیله‌ی تنش‌های کششی سطحی و (د) نانوسیم بلال‌مانند. یکی از ایده‌های این طرح قبلاً با شماره ثبت 76854 به ثبت اختراعات رسیده است. نتایج این کار تحقیقاتی که به دست امیرمحمود بخشایش، دکتر محمد رضا محمدی دانشیار دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف، هدا دادار فارغ التحصیل مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف و دکتر دی.جی. فری (D.J. Fray) استاد دانشگاه کمبریج صورت گرفته است، در مجله Electrochimica Acta (جلد 90، 15 فوریه سال 2013) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن کامل مقاله را در صفحات 302 الی 308 همین شماره از برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام دانلود کنند. منبع : برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ستاد ویژه توسعه فناوری نانو 6 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 16 شهریور، ۱۳۹۲ امکان افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی از جنس نانولوله کربنی محققان دانشگاه ویسکونسین مادیسون روش ارزانی برای تولید این پیل‌ها ارائه کردند که در آن از نانولوله‌های کربنی برای جذب و تبدیل انرژی خورشیدی استفاده میشود. مایکل آرنولد از محققان دانشگاه ویسکونسین مادیسون می‌گوید: «نانولوله‌های کربنی این امکان را دارند تا 75 درصد از نور خورشید را جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل کنند. ما نشان دادیم که میتوان از نانولوله‌های کربنی برای تولید این پیل‌ها استفاده کرد.» مایکل آرنولد در حال حاضر بیشتر محققان از ترکیب نانولوله‌های کربنی مختلف برای تولید این پیل‌ها استفاده میکنند که این مسئله موجب میشود تا تنها نیمی از قابلیت‌های نانولوله‌ها مورد استفاده قرار گیرد. پیش از این از ورق‌های نازک کربنی یا نانولوله‌ها درحالی که فولرین آنها را محاط کرده، برای تولید این پیل‌ها استفاده شده بود. در این سیستم، نانولوله نور خورشید را جذب کرده و بار مثبت تولید میکند در حالی که فولرین بار منفی ایجاد میکند. 5 سال قبل که محققان، کار روی این سیستم‌ها را آغاز کردند کارایی تبدیل انرژی این پیل‌ها یک میلیونیوم درصد بود. در حال حاضر این رقم به یک درصد رسیده است. شاید این رقم کم به نظر برسد اما آرنولد می‌گوید به این موضوع خوش‌بین است، با توجه به نازک بودن نانولوله‌ها میتوان ساختار این پیل‌ها را به نحوی بهینه کرد که 75 درصد از نور جذب شده را به الکتریسیته تبدیل کند. قدم بعدی در این پروژه آن است که کارایی این پیل‌ها افزایش یابد. مدل‌سازی‌های انجام شده توسط محققان نشان می‌دهد که ضخامت لایه نانولوله کربنی می‌تواند از 5 نانومتر به 100 نانومتر افزایش یابد. با این کار، کارایی پیل خورشیدی نیز افزایش یافته به طوری که می‌تواند به کارایی پیل‌های سیلیکونی برسد ( 15 درصد). آرنولد می‌افزاید: «چیزی که ما در این پروژه نشان دادیم این است که این امکان وجود دارد که کارایی این پیل‌ها به پیل‌های سیلیکونی برسد و این موضوع بسیار هیجان‌انگیز است.» منبع: برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 5 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 19 شهریور، ۱۳۹۲ طراحی پیل خورشیدی حاوی میکروکانال با قابلیت خودترمیم شوندگی پیل‌های خورشیدی آلی بعد از چند مدت کار کردن، کارایی خود را از دست میدهند. محققان موفق به ساخت پیل خورشیدی حاوی میکروکانال شدند که با ارسال مولکول‌های آلی و جایگزینی با مولکول‌های آسیب دیده، دوام و کارایی بالاتری دارند. پیل‌های خورشیدی گاهی دچار آسیب ساختاری می‌شوند که روی عملکرد آنها تاثیر منفی می‌گذارد. یکی از دغدغه‌های محققان، ساخت پیل‌های خود ترمیم شونده است. برای ساخت این پیل‌ها محققان نیم نگاهی به طبیعت داشته‌اند. رگ‌ها و کانال‌های موجود در بدن انسان و بدنه گیاهان در صورت آسیب دیدن می‌تواند مواد غذایی را با ایجاد شاخه‌های فرعی به محل مورد نظر برساند. این مکانیسم، الهام‌دهنده ایده‌‌ای برای ساخت پیل‌های خود ترمیم شونده بوده است. پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق شدند پیل خورشیدی حاوی کانال‌هایی تولید کنند که این کانال‌ها از سیستمهای رگ‌مانند در بدن انسان الهام گرفته شده است. در صورتی که در اثر تابش پرتو فرابنفش خورشید عملکرد پیل دچار زوال شود، این رگ‌ها می‌توانند موجب بازیابی عملکرد پیل شود. پیل‌های خورشیدی آلی نسبت به همتایان سیلیکونی خود ارزان‌تر بوده و بسیار زیست سازگارتر هستند. این پیل خورشیدی الهام گرفته از طبیعت از نوع پیل‌های خورشیدی حساس شده از رنگ (DSSCs) است که در آن ساختار هسته‌ای پوسته‌ای مبتنی بر آب، ملکول‌های رنگ آلی حساس به نور و الکترودهای ارزان قیمت استفاده شده است. این مولکول‌های رنگ می‌توانند نور را جذب کرده و جریان الکتریسیته تولید کنند. این مولکول‌ها در صورت تابش نور خورشید برانگیخته شده و الکترون ایجاد میکنند اما بعد از مدتی این مولکول‌ها کارایی خود را از دست میدهند. بنابراین بعد از مدتی باید این رنگ‌ها تجدید شوند تا کارایی و اثربخشی سیستم دوباره به حالت اول بازگردد. ولی از محققان این پروژه می‌گوید: مواد آلی که در پیل‌های DSSCs به کار می‌روند به سرعت دچار زوال می‌شوند بنابراین ما در طبیعت به دنبال راه حلی برای رفع این مشکل بودیم. در این راستا کانال‌های موجود در برگ گیاهان نظر ما را جلب کرد این برگ‌ها مواد غذایی را به گیاه می‌رساند. ما نیز پیل خورشیدی مبتنی بر میکروکانال را طراحی کردیم. پیل‌های خورشیدی حاوی این میکروکانال‌ها در صورت زوال رنگ‌ها می‌توانند توسط این میکروکانال‌ها شارژ شوند، در واقع مولکول‌های رنگ از طریق این میکروکانال‌ها به محل مورد نظر ارسال و جایگزین مولکول قبلی میشود. مولکول رنگ آسیب دیده نیز از همین مسیر می‌تواند از پیل خارج شود. با این کار میتوان طول عمر پیل را افزایش داد به نحوی که بعد از چند شارژ پیل، کارایی آن در حد بالایی باقی می‌ماند. منبع: برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ؛ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو اینم متن کامل مقاله برای علاقه مندان : برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 4 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 10 مهر، ۱۳۹۲ توافق‌نامه همکاری مشترک برای ساخت و تجاری‌سازی پیل خورشیدی سه شرکت آپلاید نانوتک هولدینگ، سیچوان یینه کمیکال و سولکسل توافق‌نامه همکاری مشترکی را برای تحقیق، ساخت و تجاری‌سازی پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نانوذرات فلزی امضاء کردند. شرکت آپلاید نانوتک هولدینگ (APNT یا Applied Nanotech Holdings) توافق‌نامه همکاری مشترکی را با شرکت‌های سیچوان یینه کمیکال (YHCCیا Sichuan Yinhe Chemical) و سولکسل (Solexel) برای انجام تحقیقات به امضاء رسانده است. براساس این توافق‌نامه، این شرکت‌ها روی ساخت و تجاری‌سازی پیل‌های خورشیدی با یکدیگر همکاری خواهند داشت. شرکت آپلاید نانوتک پیش از این برای فروش لیسانس جوهر ویژه برای ساخت پیل‌های خورشیدی با شرکت سیچوان یینه کمیکال به توافق‌هایی رسیده بود. YHCC یکی از شرکت‌های تولیدکننده پیل خورشیدی در جهان است که در اواخر سال 2012 خط تولیدی را برای تولید پیل‌های خورشیدی راه‌اندازی کرده بود. این خط تولید در پارک صنعتی سیچوان قرار دارد. شرکت SYST یکی از زیرمجموعه‌های شرکت YHCC، مسئولیت اداره این خط تولید را به عهده دارد. در این کارخانه، جوهرهای فلزی از جنس آلومینیوم و نقره تولید میشود که برای استفاده در پیل‌های خورشیدی مناسب هستند. لیسانس تولید پیل‌ها با این جوهر در اختیار APNT است. ظرفیت تولید این کارخانه بیش از 1000 تن جوهر در سال است. YHCC پس از راه‌اندازی این خط تولید، به بازاریابی و فروش جوهرهای فلزی جهت تولید پیل خورشیدی پرداخته است. اوایل ژانویه سال 2013 شرکت APNT اعلام کرد که شرکت سولکسل موفق به افزایش کارایی این پیل‌ها به 20.62 درصد در یک پیل 156 mm x 156 mm شده‌است. این پیل‌ها با استفاده از سیلیکون اپیتاکسیالی بسیار نازک و سیلیکون متخلخل ساخته می‌شوند. دلیل بهبود کارایی این پیل‌ها، نوع طراحی خلاقانه شرکت سولکسل در ساخت این پیل‌ها است. همچنین استفاده از ترکیبات آلومینیوم نانومقیاس شرکت APNT موجب بهبود کارایی این پیل‌ها شده‌است. اخیرا شرکت APNT بهبود‌هایی را در محصولات آلومینیومی خود داده است که شرکت سولکسل موفق شده تا با استفاده از این محصول جدید کارایی پیل خورشیدی خود را افزایش بیشتری دهد؛ با این کار هزینه تولید پیل خورشیدی کاهش محسوسی داشته است. با توجه به مزیت‌های هر یک از این شرکت‌ها در مسیر ساخت پیل خورشیدی، توافق‌نامه اخیر آنها می‌تواند حلقه‌های مربوط به فرآیند تولید این پیل‌ها را به یکدیگر ارتباط دهد و موجب تسهیل تحقیق، ساخت و تجاری‌سازی پیل‌های خورشیدی شود. مدیران این سه شرکت از ایجاد شرایط برای همکاری مشترک میان آنها استقبال میکنند و معتقداند که این همکاری منجر به پیاده‌سازی یک همکاری راهبردی میان آنها خواهد شد. منبع : برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ؛ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو 4 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 15 آبان، ۱۳۹۲ کاهش 40 درصدی ضخامت پیل‌های خورشیدی نانوسیمی رکورد بالاترین کارایی پیل‌های خورشیدی ساخته شده از نانوسیم فسفید ایندیم 13.8 درصد است. محققان هلندی موفق شدند که با فرآیند اچ کردن شیمیایی، ضخامت این پیل‌ها را 40 درصد کاهش دهند در حالی که کارایی آنها اندکی کاهش یافته است. پژوهشگران هلندی دانشگاه صنعتی آیندهوون و دلفت با همکاری شرکت فیلیپس روی پیل‌های خورشیدی کار میکنند. این گروه تحقیقاتی اخیرا روشی برای افزایش کارایی این پیل‌های خورشیدی یافته‌اند. پیل‌های خورشیدی ساخته شده از نانوسیم‌ها، نسل جدیدی از پیل‌ها هستند که روی سطح آنها جنگل‌هایی از نانوسیم‌ها به ضخامت 100 نانومتر وجود دارد. این نانوسیم‌ها قادراند نور خورشید را دریافت کرده و آن را تبدیل به الکتریسیته کنند. طی سال‌های گذشته پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌‌ای در این حوزه انجام شده‌است به طوری که بازده آنها هر سال 5 درصد افزایش یافته است این رقم رشد، بسیار بیشتر از رشد و توسعه فناوری مختلف پیل‌های خورشیدی است. بزرگترین مزیت نانوسیم‌ها این است که نیاز به استفاده از مواد نیمه‌هادی گرانقیمت وجود ندارد که در نهایت باعث کاهش هزینه تولید این پیل‌ها میشود. با این حال این پیل‌ها هنوز به شرایط ایده‌آل نرسیده‌اند؛ یکی از مشکلات پیل‌های ساخته شده از نانوسیم به مساحت سطحی بالای آنها برمی‌گردد جایی که نقص ساختاری موجب از دست رفتن قابل توجهی از انرژی میشود. این گروه تحقیقاتی روشی را ارائه کردند که با استفاده از آن میتوان نانوسیم‌های صاف‌تری از جنس فسفید ایندیم تولید کرد این نانوسیم‌ها نقص ساختاری کمتری دارند. محققان برای ایجاد این ساختار از فرآیند اچ پیرانا استفاده کردند که طی آن با کمک یک واکنش شیمیایی سطح تمیز میشود. اوایل سال جاری میلادی پژوهشگران یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق شدند تا کارایی پیل‌های خورشیدی نانوسیمی را به 13.8 درصد برسانند که این خود یک رکورد در جهان محسوب می‌شد. این گروه تحقیقات هلندی در این پروژه جدید کارایی این پیل‌ها را به 11.1 درصد رساندند که اندکی کمتر از رکورد جهانی است. اما نکته جالب توجه در این پروژه آن است که ضخامت این پیل‌های خورشیدی 40 درصد کمتر از دیگر پیل‌ها است. از آنجایی که با کاهش ضخامت، کارایی پیل کاهش می‌یابد بنابراین در این پروژه کارایی به شدت افزایش یافته است زیرا با کاهش 40 درصد در ضخامت تنها اندکی کارایی نسبت به رکورد جهانی کاهش یافته است. پژوهشگران امیدوارند در آینده نزدیک کارایی این پیل‌ها افزایش بیشتری پیدا کند. آنها معتقداند که با بهبود بلورهای درون این پیل‌ها میتوان کارایی را به 20 درصد رساند. منبع : برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ، ستاد ویژه توسعه فناوری نانو 3 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 15 آبان، ۱۳۹۲ ساخت پیل خورشیدی لایه نازک کارا با پروسکیت محققان بریتانیایی موفق به ساخت پیل خورشیدی لایه نازکی شدند که کارایی آن 15 برابر بیشتر از پیل‌های خورشیدی رایج است؛ این درحالی است که به دلیل لایه نازک مورد استفاده در آن، مواد اولیه کمتری برای تولید نیاز است. برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام پژوهشگران دانشگاه آکسفورد موفق به ساخت پیل خورشیدی لایه نازکی شدند که 15 درصد بیشتر از پیل‌های خورشیدی معمولی کارایی دارد. در این پیل خورشیدی از ماده نیمه‌هادی موسوم به پروسکیت استفاده شده‌است. این پیل دارای ساختار بسیار ساده‌ای است به طوری که میتوان به سادگی آن را به تولید انبوه رساند. برای تولید این پیل از روش رسوب فاز بخار استفاده میشود که به راحتی میتوان آن را با روش‌های فعلی تولید ادغام کرد. پروسکیت دارای فرمول شیمیایی (CH3NH3)PbX3 است که در آن pb سرب و X می‌تواند ید، برم یا کلر باشد. اولین بار از پروسکیت به عنوان لایه جذب کننده نور در پیل‌های خورشیدی حساس شده با رنگ در سال 2009 استفاده شد. در این پیل‌ها سطح پروسکیت را با نانوذرات اکسید تیتانیوم پوشش‌داده بودند. زمانی که این لایه مورد تابش نور قرار می‌گیرد، حفره‌ها و الکترون‌ها تولید می‌شوند این دو حامل بار به دو بخش مختلف منتقل می‌شوند. این دو بخش حاملین بار را به دو الکترود مختلف منتقل کرده و ولتاژ ایجاد میشود. از آنجایی که مقادیر زیادی پروسکیت در لایه اکسید تیتانیوم وجود دارد کارایی این پیل‌ها بین 12 تا 15 درصد است. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که پروسکیت نه تنها در تولید حاملین بار خوب عمل میکند بلکه قادر به انتقال الکترون و حفره نیز است. این گروه پروسکیت را به صورت ساندویچی در آورده و از آن برای تولید پیل خورشیدی لایه نازک استفاده کردند. جانستون از محققان این پروژه می‌گوید: پیل خورشیدی که ما ساختیم می‌تواند کارایی 15.4 درصدی داشته باشد این درحالی است که لایه پروسکیت مورد استفاده در آن تنها 330 نانومتر ضخامت دارد. این بدان معناست که با استفاده از مقدار بسیار کمی پروسکیت میتوان پیل خورشیدی لایه نازک با کارایی بالا تولید کرد. هر چند که اطلاعات ما درباره فتوفیزیک این ماده بسیار کم است اما نتایج به‌دست آمده در این پروژه بسیار شگفت‌انگیز است. یکی از مزایای این پیل خورشدی آن است که روش تولید آن بسیار ساده است. همچنین نیاز به ادوات ویژه‌ای ندارد و تمام سیستم مورد استفاده برای تولید این پیل‌ها با زیرساخت‌های فعلی مطابقت دارد. منبع : برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ؛ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو 2 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 29 آبان، ۱۳۹۲ رویکرد داده های بزرگ در سلول های خورشیدی پس از 150 میلیون محاسبه نظری، دانشمندان دانشگاه هاروارد (Harvard University) در ایالات متحده نتایجی را فاش ساختند که می تواند زمان و هزینه آزمایشات تجربی را در سلول های خورشیدی برای پیدا کردن مواد الکترونیکی آلی بهتر کاهش دهد. بیشتر برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام از مواد معدنی گران قیمت ساخته شده اند. سلول های خورشیدی آلی، جایگزین ارزان تری می باشند و دانشمندان در تلاش برای یافتن طراحی هایی بوده اند که بازده بالاتری نسبت به همتای معدنی اش داشته باشند. با این حال، مواد جدید سلول های خورشیدی آلی را باید ساخت و آزمایش کرد تا به ایده بهبود بخش رسید. پروژه انرژی پاک گروه هاروارد (CEP) که توسط آلن آسپورو-گوزیک (Alán Aspuru-Guzik) رهبری و هدایت می شود از قدرت پیش بینی رایانه برای سرعت بخشیدن به این فرایند استفاده می کند. مشابه با روند کشف مواد دارویی جدید، که در آن تعداد زیادی از مولکول ها را می توان تنها با در نظر گرفتن فعال ترین آنها از نظر بیولوژیکی، برای توسعه و آزمایش به نمایش گذاشت، گروه آسپورو-گوزیک، 2.3 میلیون از ساختارهای مولکولی را برای پیدا کردن آنهایی که تا به حال بهترین خواص را برای سلول های خورشیدی داشته اند به نمایش گذاشت. 26 بلوک های اولیه ساختمان مولکولی با مشورت گروه های تجربی برای امکان سنجش مصنوعی انتخاب شدند و این در هر ترکیب ممکن، به طول پنج واحد برای تولید و توصیف 2.3 میلیون ترکیب ذوب شد. سپس گروه با استفاده از یک مدل نظری به نام مدل Scharber به بررسی خواص الکترونیکی این ترکیبات پرداختند تا 400 تترابایت از اطلاعات به دست آمده در پایگاه داده پروژه انرژی پاک و با دسترسی عمومی ذخیره شود. این نتایج پیشرفت افزایشی را که می توانست به صورت دستی و با توجه به تعداد انگشت شماری از مولکول های تستی ساخته شود تحت الشعاع قرار داد. منبع: سرويس فعالیت‌های علمی رشد 1 لینک به دیدگاه
z.b 6335 اشتراک گذاری ارسال شده در 12 آذر، ۱۳۹۲ از جلبک دریایی تا سلول خورشیدی دانشمندان اظهار کرده اند که روزی خواهند توانست در سلول های خورشیدی به جای پلاتین، از عصاره گیاهان دریایی استفاده کنند! [TABLE=width: 100%] [TR] [/TR] [TR] [TD=align: center][/TD] [/TR] [TR] [TD=align: right]سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ ( برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ) به سرعت در حال تبدیل شدن به جایگزینی گسترده و مقرون به صرفه در سلول های فتوولتائیک هستند و در آنها پلاتین، به عنوان الکترود بکار رفته که با وجود عملکرد چشمگیرش، سازگار با محیط زیست نبوده و هزینه های تولید آن بالاست. تینگ لی ما (Tingli Ma) و همکارانش در چین، ژاپن و سوئیس، تحقیقاتی را به روی رنگ های طبیعی و زیست توده های دستکاری شده انجام داده اند تا دریابند که برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام ، می تواند منبع مناسبی از مواد خام برای DSCs باشد و به نتایجی امیدوار کننده رسیده اند. مواد طبیعی، تا حدی قابل مقایسه با مواد مصنوعی یا گران تر، بازده را در رنگ های طبیعی بهبود می بخشند. این گروه به طور همزمان رنگ، یداید و مواد کربنی طبیعی را از اشنه ی دریایی استخراج کردند که به ترتیب در نقش حساس کننده، شاتل الکترون و کاتالیزور الکترود شمارنده در یک دستگاه ترکیبی اشنه دریایی عمل می کنند. این دستگاه در مقایسه با یک الکترود شمارنده پلاتینی آزمایش شده و فعالیت الکتروکاتالیستی مشابهی نشان داد. اگرچه بازده آن بهتر از الکترودهای پلاتینی نیست، ولی این حوزه، راه را برای پیشبرد عملکرد مدل سازگار تر با محیط زیست از DSC هموار می کند. کشف برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام جدید و دستیابی به رکورد بازده تبدیل نور به برق، منابع فتوولتائیک ایجاد می کند و مواد الکتروفعال از اشنه دریایی، یکی از یافته های جالب توجه است. لی ما، اذعان می کند که در حال حاضر، طول عمر سلول عمدتا به دلیل ثبات رنگ طبیعی عالی نیست و این گروه به دنبال عمر طولانی تر و ظرفیت های بالا هستند. [/TD] [/TR] [/TABLE] منبع: سرويس فعالیت‌های علمی رشد 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده