MRC ИНЖИНИРИНГ И ПРОИЗВОДСТВО
О НАС ПРОДУКЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ДИЗАЙН ПРОИЗВОДСТВО ГАЛЕРЕЯ ВИДЕОГАЛЕРЕЯ ПАРТНЕРЫ ВАКАНСИИ КАРТА САЙТА

Следите за нами:


ЖУРНАЛ ДОМ
НОВОСТИ НАУКИ НОВОСТИ ИНЖИНИРИНГА СТАТЬИ

CCЫЛКИ
Materials Research Centre Ltd. DREXEL UNIVERSITY DNI Carbon Ukraine ССЫЛКИ Яндекс поиск по сайту

Научно-технологические проекты - Наука
Rus Страница на русском Ukr Сторінка українською Eng Page in English

Сотрудники Центра материаловедения разработали и создали первые на Украине действующие электролитические солнечные батареи на органических красителях ( Dye-sensitized Solar Cell )

Экологическая чистота энергетических технологий является чрезвычайно важным вопросом, что обусловливает повышенное внимание к восстановительным источникам энергии, в частности солнечной. Энергия солнца в современном мире используется для разных целей, одна из них - это выработка электрической энергии. Использование солнечного электричества имеет много преимуществ. Это чистый, тихий и надежный источник энергии, что открывает солнечной энергетике огромный потенциал и широкие перспективы, на сегодня лишь менее одного процента произведенной в мире электроэнергии имеет «солнечное» происхождение. При использовании солнечных батарей энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую (фотоэлектрический эффект).
Впервые фотоэлектрические батареи были использованы в космосе на спутниках. Сегодня солнечные батареи широко используются в удаленных районах, где нет централизованного электроснабжения, для электроснабжения отдельных домов, для подъема воды и охлаждения лекарств. Эти системы зачастую используют аккумуляторные батареи для хранения выработанной днем электроэнергии. Кроме того, калькуляторы, телекоммуникационные системы, буи и т.д. работают от солнечного электричества. Другая область применения - это электроснабжение домов, офисов и других зданий или генерация электричества для сетей централизованного электроснабжения. Сотрудники лаборатории Центра Материаловедения и Университета Дрекселя разработали новую технологию производства тонкопленочных солнечных элементов с применением ТіО2, на базе которых можно делать существенно более емкие и дешевые солнечные батареи для использования на массовом рынке.
Принцип такой батареи впервые был предложен в 1991 году профессором Федеральной политехнической школы Лозанны М. Гретцелем (Michael Graetzel), по имени которого они и получили название ячеек Гретцеля. Батареи такого типа имеют достаточно простую структуру, они состоят из двух электродов, электролита и органического красителя в качестве фотосенсибилизатора. Один из электродов состоит из нанопористого насыщенного красителем полупроводника - диоксида титана (TiO2), нанесённого на прозрачную электропроводящую подложку. Другим электродом является прозрачная электропроводящая подложка, либо тонкий прозрачный слой платины. На сегодня применяются такие полупроводники как TiO2, ZnO, SnO2, Nb2O5. Оксидная пленка нанокристаллического состава покрывается слоем органического красителя, что расширяет область поглощения (от УФ до ИК лучей) и позволяет захватить до 70-90% фотонов солнечного излучения. Способность диоксида титана поглощать ультрафиолет, выбрасывая электроны, лежит в основе таких интересных вещей, как лампочка против запахов, самоочищающаяся одежда, самомоющиеся окна и самоочищающийся бетон.
TiO2 – диоксид титана (двуокись титана) – Titanium dioxide – один из важнейших неорганических соединений, потребляемых современной промышленностью, его уникальные свойства определяют уровень технического прогресса в различных секторах мировой экономики. Преимуществами применения диоксида титана для изготовления солнечных батарей, по сравнению с другими материалами, является химическая стойкость, нетоксичность, биосовместимость и невысокая стоимость. Его особенностью является значительная фотоактивность, а также ярко выраженная зависимость электрических свойств от морфологии поверхности и типа кристаллического состава. В природе диоксид титана кристаллизуется в трех формах: анатаз, рутил и брукит, которые являются широкозонными полупроводниками. Благодаря сочетанию электрических и оптических свойств, для изготовления фотоэлектрических солнечных батарей наибольший интерес представляет именно анатаз. Опытные образцы солнечных батарей, изготовленные с применением наноматериалов и технологий в Центре материаловедения и Университе Дрекселя, разрабатывались из исходного сырья и материалов собственного производства.
Поскольку сенсибилизированные красителями солнечные элементы, как перспективный альтернативный источник электроэнергии, являются экономически выгодным способом преобразования энергии солнца и потенциальной заменой классических солнечных батарей, совместные работы сотрудников Центра материаловедения и Университета Дрекселя над получением и применением новых материалов, исследованием их свойств, а также повышением эффективности цветосенсибилизированных фотоэлементов успешно продолжаются.

Исследование физико-химических свойств нанопорошка диоксида титана, разработка технологии производства и применение синтезированного ТіО2.

Опытные образцы солнечных батарей, изготовленные с применением нанопорошка диоксида титана TiO2

Солнечная ячейка на хлорофилле солнечные ячейки на красителях Испытание солненой ячейки на хлорофиллe
Солнечная ячейка на хлорофилле Так выглядят солнечные ячейки на различных типах красителей

Испытание солненой ячейки на хлорофиллe

 

Измерение вольт-амперных характеристик электролитической солнечной батареи
в зависимости напряжения от интенсивности светового потока лампы мощностью 200Вт.

Эксперимент по замерам напряжения на обкладках электролитической солнечной батареи,
проведенный под лучами зимнего солнечного света.

Комбинированный видеоролик по электролитическим солнечным батареям.

 


MRC ltd. / Kiev MATERIALS RESEARCH CENTRE    
www.dom.ua    

Наука
05.06.2017 00:08
Профессор Юрий Гогоци о нанотехнологиях в области хранения энергии на World Science Festival 2017
Юрий Гогоци на World Science Festival 2017
Среди экспертов в студии World Science Fair 2017 выдающийся ученый из Университета Дрекселя профессор Юрий Гогоци, лауреат премии имени Фреда Кавли.
Подробнее...
 
04.06.2017 00:22
Открытая лекция выдающегося ученого мирового уровня профессора Юрия Гогоци в Киеве, 7 июня 19:00
Юрий Гогоци
Ученый расскажет, как сочетаются инновации и фундаментальные исследования, сколько будут работать традиционные батарейки и аккумуляторы в будущем и какими будут источники света.
Подробнее...
 
05.10.2016 15:56
Защитное покрытие из наноматериала максена MXene для отражения и поглощения электромагнитных помех
Максен это тонкий и легкий наноматериал, который обладает уникальной способностью блокировать и поглощать электромагнитное излучение
Группа исследователей из Университета Дрекселя и Корейского института науки и технологий работает над очисткой от таких электромагнитных помех с помощью нанесения на компоненты тонкой защитной пленки наноматериала под названием Максин.
Подробнее...
 
MRC Ltd. Центр Материаловедения
г. Киев, ул. Кржижановского 3
Телефон: +38 (044) 233-24-43
Телефон: +38 (044) 237-71-87
Fax: +38 (044) 502-41-49
E-mail:
Мы работаем ПН - СБ с 10:00 до 18:00
Лицензия Creative Commons

Фотографии проектов реализованных компанией MRC TM "ДОМ", а также статьи и видеозаписи публикуются на условиях лицензии Creative Commons Атрибуция — С сохранением условий
(Attribution-ShareAlike) 3.0 Unported. Вы можете бесплатно копировать, распрострянять, изменять материалы с обязательной ссылкой на автора.

Яндекс цитирования  
); document.write(unescape(Методики испытаний и исследований width=tr style= /aреализованных компанией text/javascript Огражденияspan class= 0.14