• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Złoto organicznych ogniw słonecznych

    27.04.2011. 18:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Pokryte złotem okienko służące za przeźroczystą elektrodę do organicznych ogniw słonecznych stało się rzeczywistością dzięki zespołowi z Uniwersytetu Warwick w Wlk. Brytanii. Obok samej innowacji dodatkową korzyścią nowego wynalazku jest stosunkowo niska cena, ponieważ warstwa złota ma grubość zaledwie 8 miliardowych metra. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Advanced Functional Materials, zostały częściowo dofinansowane poprzez grant Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (ERDF).

    Naukowcy zwykle korzystają ze szkła pokrytego stopem tlenku indu i cyny (ITO), które służy za przeźroczystą elektrodę do organicznych ogniw słonecznych głównie dlatego, że nie ma żadnej alternatywy. Problem z ITO polega na tym, że jest to materiał nie tylko skomplikowany ale także niestabilny. Jego powierzchnia cechuje się dużą chropowatością i ryzyko, że pęknie w przypadku zgięcia po nałożeniu na substrat z tworzywa sztucznego, jest wysokie. Jak by tego było mało, ind - podstawowy element ITO - jest dosyć rzadkim pierwiastkiem, a więc i drogim składnikiem.

    Eksperci już od dawna podejrzewali, że ultra cienka warstwa stabilnego w powietrzu metalu, takiego jak złoto, mogłaby z powodzeniem zastąpić ITO. Niemniej dotychczas nikomu nie udawało się stworzyć tak cienkiej warstwy, która byłaby przeźroczysta i jednocześnie wystarczająco wytrzymała w użyciu.

    Dr Ross Hatton i profesor Tim Jones z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warwick wraz z kolegami wynaleźli sposób szybkiego przygotowania wytrzymałej, ultracienkiej warstwy złota na szkle.

    Według zespołu metodę można by rozwinąć na zastosowania na większych powierzchniach, w tym także w ogniwach słonecznych. Elektrody wytworzone tą metodą są dobrze zdefiniowane chemicznie - mówią naukowcy.

    "Ta nowa metoda wytwarzania przeźroczystych elektrod na bazie złota może służyć do wielu celów w rozmaitych zastosowaniach na dużych powierzchniach, zwłaszcza tam, gdzie wymagane są stabilne, chemicznie dobrze zdefiniowane, ultragładkie elektrody pomostowe, jak np. w optoelektronice organicznej i pojawiających się obszarach nanoelektroniki oraz nanofotoniki" - mówi dr Hatton.

    Naukowcy nie tylko opracowali nieskomplikowaną, skuteczną i praktyczną metodę nakładania warstw na szkło, lecz także z powodzeniem udoskonalili optyczne właściwości warstwy perforując ją okrągłymi dziurkami za pomocą kuleczek polistyrenowych.

    W ramach powiązanych prac zespół z Warwick nałożył także ultracienką warstwę złota bezpośrednio na substrat z tworzywa sztucznego. Te prace mogą w przyszłości doprowadzić do stworzenia rzeczywiście elastycznych ogniw słonecznych.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Spawanie łukiem krytym (SAW - Submerged Arc Welding) – metoda spawania polegająca na łączeniu elementów metalowych za pomocą elektrody w otulinie granulowanego topnika. Z powodu wytwarzania wysokiej temperatury przez łuk elektryczny, topnik stapiając się tworzy ochronną warstwę żużla pokrywającego spoinę i nie dopuszcza do utlenienia spawu. Tego typu proces spawania prowadzi się zwykle za pomocą w pełni zautomatyzowanego sprzętu, dostępne są także ręcznie prowadzone uchwyty. Dla zwiększenia wydajności spawania stosuje się rozwiązanie z kilkoma elektrodami. Metoda spawania łukiem krytym, dzięki bardzo dużej szybkości spajania, bardzo dobrze nadaje się do wykonywania długich prostoliniowych złączy w pozycji podolnej. Metoda jest często stosowana w trakcie produkcji zbiorników ciśnieniowych, w zakładach chemicznych, w trakcie wytwarzania dużych konstrukcji stalowych, w pracach naprawczych oraz w przemyśle stoczniowym.

    Elektroda szklana – najstarsza elektroda jonoselektywna służąca jako elektroda pomiarowa przy oznaczaniu stężenia jonów wodorowych oraz stężenia jednowartościowych kationów. Została skonstruowana w 1908 roku przez polskiego fizyka, Zygmunta Klemensiewicza. Wykonana jest z cienkiej szklanej bańki (grubości około 50–300 µm), wewnątrz której znajduje się elektroda wyprowadzająca zanurzona w wewnętrznym roztworze o stałym składzie. Działanie elektrody (czułej na kationy wodorowe) polega na powstawaniu różnicy potencjałów na szklanej błonie rozdzielającej wewnętrzny roztwór buforowy od badanego roztworu w wyniku tendencji jonów wodorowych do zastępowania kationów metali alkalicznych związanych z grupą anionową −Si−O pochodzącą z rozerwania łańcuchów −O−Si−O−Si−O−. Liczba kationów wodorowych wnikających w szkło jest równa liczbie kationów metalu alkalicznego opuszczających je. Potencjał elektrody wyprowadzającej względem roztworu wewnętrznego elektrody jest stały. Dlatego też potencjał elektrody szklanej zależy tylko od różnicy pH między roztworem zewnętrznym (badanym), a wewnętrznym (elektrody).

    Wykopaliska stratygraficzne - jest to jedna z dwóch metod eksploracji stanowiska archeologicznego. Polega na usuwaniu warstw archeologicznych zgodnie z ich układem i konturami. Warstwy są usuwane w kolejności odwrotnej do tej w jakiej powstawały. Historia stanowiska jest odsłaniana od czasów najnowszych do czasów najdawniejszych. Archeolodzy posługują się tą metodą prowadzenia wykopalisk kiedy tylko możliwe jest rozróżnienie warstw. Warstwy archeologiczne mają różne kształty, niejednakową miąższość oraz różny przebieg. Warstwy często są zaburzone, przemieszane przez działalność człowieka. Prowadzenie badań tą metodą jest pracochłonne i żmudne, przynosi jednak najlepsze efekty.

    Wykopaliska stratygraficzne - jest to jedna z dwóch metod eksploracji stanowiska archeologicznego. Polega na usuwaniu warstw archeologicznych zgodnie z ich układem i konturami. Warstwy są usuwane w kolejności odwrotnej do tej w jakiej powstawały. Historia stanowiska jest odsłaniana od czasów najnowszych do czasów najdawniejszych. Archeolodzy posługują się tą metodą prowadzenia wykopalisk kiedy tylko możliwe jest rozróżnienie warstw. Warstwy archeologiczne mają różne kształty, niejednakową miąższość oraz różny przebieg. Warstwy często są zaburzone, przemieszane przez działalność człowieka. Prowadzenie badań tą metodą jest pracochłonne i żmudne, przynosi jednak najlepsze efekty.

    Metoda Petrusa (metoda Petrus) - popularna (choć nie tak jak metoda CFOP - Fridrich) metoda układania kostki Rubika. Została wynaleziona w 1981 roku przez szwedzkiego speedcubera Larsa Petrusa. Jest wykorzystywana głównie jako technika FM (Fewest Moves), jednak po treningu może być używana do układania kostki na czas. Jest znana z możliwości ułożenia pierwszych dwóch warstw (bloczek 3x3x2, tzw. F2L, od ang. First Two Layers) bez nauki żadnego algorytmu (intuicyjnie, czyli "na logikę"). Do rozwiązywania ostatniej warstwy wykorzystywane są tzw. ZBLL-e, czyli grupa algorytmów używanych do ułożenia jej z pozycji, w której wszystkie krawędzie w niej są zorientowane kolorem górnej warstwy do góry (wygląd "krzyża"). ZBLL-i jest 493, co czasem odstrasza początkujących speedcuberów od nauki tej metody. Ułożenie kostki tą metodą zajmuje zwykle od 45 do 60 ruchów.

    Zwierciadło optyczne, lustro – gładka powierzchnia o nierównościach mniejszych niż długość fali świetlnej. Z tego względu zwierciadło w minimalnym stopniu rozprasza światło, odbijając większą jego część. Dawniej zwierciadła wykonywano poprzez polerowanie metalu, później została opanowana technologia nakładania na taflę szklaną cienkiej warstwy metalicznej (zwykle srebra) metodami chemicznymi. Obecnie lustra produkuje się poprzez próżniowe naparowanie na szkło cienkiej warstwy metalu (najczęściej glinu).

    Zwierciadło optyczne, lustro – gładka powierzchnia o nierównościach mniejszych niż długość fali świetlnej. Z tego względu zwierciadło w minimalnym stopniu rozprasza światło, odbijając większą jego część. Dawniej zwierciadła wykonywano poprzez polerowanie metalu, później została opanowana technologia nakładania na taflę szklaną cienkiej warstwy metalicznej (zwykle srebra) metodami chemicznymi. Obecnie lustra produkuje się poprzez próżniowe naparowanie na szkło cienkiej warstwy metalu (najczęściej glinu).

    Dodano: 27.04.2011. 18:26  


    Najnowsze