OHYBNÝ SOLÁRNY ČLÁNOK, KTORÝ SA DÁ NAMOČIŤ DO VODY

Publikoval: ejrick van newman
30. marca 2024

Výskumníci z RIKEN CEMS a spolupracovníci vyvinuli organickú fotovoltaickú fóliu, ktorá je vodotesná a flexibilná, čo umožňuje, aby sa solárny článok dal na oblečenie a stále fungoval správne aj po daždi alebo dokonca opraní v práčke.

Jedným z potenciálnych využití organickej fotovoltaiky je vytvorenie nositeľnej elektroniky, ktorú je možné pripevniť k oblečeniu, a ktorá dokáže monitorovať napríklad medicínske zariadenia bez potreby výmeny batérie. Výskumníci však zistili, že je náročné dosiahnuť hydroizoláciu bez použitia ďalších vrstiev, ktoré nakoniec znižujú pružnosť filmu.

Teraz skupina vedcov dokázala presne to. Vzali na seba výzvu prekonať kľúčové obmedzenie predchádzajúcich zariadení, ktorým je, že je ťažké urobiť ich vodotesné bez zníženia flexibility. Členmi výskumnej skupiny boli okrem RKEN CEMS aj Tokijská univerzita a Huazhong University of Science and Technology v Číne.

Fotovoltaické fólie sa zvyčajne vyrábajú z niekoľkých vrstiev. Existuje aktívna, ktorá zachytáva energiu určitej vlnovej dĺžky zo slnečného svetla a používa túto energiu na oddelenie elektrónov a „elektrónových dier“ do katódy a anódy. Elektróny a diery sa potom môžu znovu spojiť cez obvod a generovať elektrinu. V predchádzajúcich zariadeniach sa vrstva transportujúca elektrónové diery vo všeobecnosti vytvárala postupne vrstvením.

Teraz však výskumníci naniesli anódovú vrstvu, v tomto prípade striebornú elektródu, priamo na aktívne vrstvy, čím sa vytvorila lepšia adhézia medzi vrstvami. Použili proces tepelného žíhania, pričom film vystavili vzduchu pri teplote 85 stupňov Celzia na 24 hodín.

Podľa Sixing Xiong, prvého autora článku, „bolo náročné vytvoriť vrstvu, ale boli sme šťastní, že sa nám to podarilo, a nakoniec sme dokázali vytvoriť film, ktorý bol hrubý len 3 mikrometre, a čakali sme na výsledky testov.“

To, čo skupina videla z testovania, bolo veľmi povzbudivé. Najprv film úplne ponorili na štyri hodiny do vody a zistili, že má stále 89 percent pôvodného výkonu. Potom podrobili film 300-krát natiahnutiu o 30 percent pod vodou a zistili, že aj v tomto teste si zachoval 96 percent svojho výkonu. Ako posledný test nechali film prejsť cyklom v práčke a prežil aj pranie, čo sa nikdy predtým nepodarilo.

Podľa Kenjira Fukudu, jedného zo zodpovedajúcich autorov článku, „To, čo sme vytvorili, je metóda, ktorá sa dá použiť všeobecnejšie. V budúcnosti napríklad zlepšením stability zariadení v iných oblastiach, ako je vystavenie vzduchu, silnému svetlu a mechanickému namáhaniu. Plánujeme ďalej rozvíjať naše ultratenké organické solárne články, aby sa dali použiť pre skutočné a praktické nositeľné zariadenia. “

Zdroj: www.nanowerk.com

PREČÍTAJTE SI AJ

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Prvýkrát v histórii spoločný výskumný tím z Kórejského inštitútu strojov a materiálov (KIMM) a Kórejského pokročilého inštitútu vedy a techniky (KAIST) vyvinul prispôsobené elektronické textílie s použitím grafénu. Prelomovú technológiu viedol hlavný výskumník...

Nanotechnológia v boji proti zmene klímy: stavebné materiály

Nanotechnológia v boji proti zmene klímy: stavebné materiály

Stavebné materiály – ako je betón, cement a asfalt – sú jedny z najpoužívanejších materiálov na svete a sú hlavnými prispievateľmi k emisiám uhlíka. A ich používanie sa v budúcnosti nezníži, pretože ľudia musia vytvárať nové budovy a cesty tvárou v tvár neustále...

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii Prevratný výskum odhalil mimoriadny jav, pri ktorom sa voda môže priamo zapájať do elektrónov grafénu, pozoruhodnej mriežky atómov uhlíka usporiadaných do voštinovej štruktúry. Tento podmanivý objav kvantového...

Magnetický materiál čistí mikroplasty z vody

Magnetický materiál čistí mikroplasty z vody

Výskumníci z univerzity RMIT našli inovatívny spôsob, ako rýchlo odstrániť nebezpečné mikroplasty z vody pomocou magnetov. Vedúca výskumu profesorka Nicky Eshtiaghi uviedla, že existujúcim metódam môže trvať niekoľko dní odstránenie mikroplastov z vody, zatiaľ čo ich...

Inovatívna ťažba zlata vďaka nanočasticiam

Inovatívna ťažba zlata vďaka nanočasticiam

Zlato, najžiadanejší ušľachtilý kov, fascinuje ľudstvo po stáročia. Nedávny prelomový výskum spôsobil revolúciu v našom chápaní transportu a akumulácie zlata odhalením jedinečnej schopnosti nanočastíc zlata taviť sa a vytvárať nanomateliny zlata pri nižších teplotách....

Nové solárne články inšpirované očami hmyzu

Nové solárne články inšpirované očami hmyzu

Zbalenie malých solárnych článkov, ako sú mikrošošovky v zloženom oku hmyzu, by mohlo pripraviť cestu k novej generácii pokročilej fotovoltaiky, tvrdia vedci zo Stanfordskej univerzity. "Perovskity sú sľubné, lacné materiály, ktoré premieňajú slnečné svetlo na...

Čistejší vzduch v tuneloch vďaka betónu

Čistejší vzduch v tuneloch vďaka betónu

Kvalita vzduchu v podzemných cestných tuneloch býva horšia ako v iných cestných prostrediach v dôsledku zlej cirkulácie vzduchu. Na vyriešenie tohto problému vyvinuli výskumníci z Kórejského inštitútu stavebného inžinierstva a stavebných technológií (KICT)...

Živé a dýchajúce budovy vďaka termitom

Živé a dýchajúce budovy vďaka termitom

Spomedzi približne 2 000 známych druhov termitov sú niektorí inžinieri ekosystémov. Kopce postavené niektorými rodmi, napríklad Amitermes, Macrotermes, Nasutitermes a Odontotermes, dosahujú výšku až osem metrov, čo z nich robí jedny z najväčších biologických štruktúr...

Používanie AI na nájdenie vzácnych minerálov

Používanie AI na nájdenie vzácnych minerálov

Model strojového učenia dokáže predpovedať umiestnenie minerálov na Zemi – a potenciálne aj na iných planétach – využitím vzorov v minerálnych asociáciách. Veda a priemysel hľadajú ložiská nerastov, aby lepšie porozumeli histórii našej planéty a ťažili ich pre...

Udržateľné batérie pre budúcnosť

Udržateľné batérie pre budúcnosť

Batérie sú nevyhnutné pre globálne úsilie o zníženie spotreby fosílnych palív. Výzvy však pretrvávajú: ich výroba si vyžaduje veľa energie, použité materiály sú vzácne a batérie sa ťažko recyklujú. Niekoľko výskumných skupín na Inštitúte vedy a techniky v Rakúsku...

Zachytávanie uhlíka z atmosféry je možné

Zachytávanie uhlíka z atmosféry je možné

Technológie priameho zachytávania vzduchu (DAC) ponúkajú nové príležitosti na priblíženie sa k našim cieľom v oblasti zmierňovania zmeny klímy. Máme však pred sebou ešte dlhú cestu, kým bude možné plne zaviesť DAC ako zmierňujúce opatrenie. Medzivládny panel OSN pre...

Umelá inteligencia proti znečisteniu ovzdušia

Umelá inteligencia proti znečisteniu ovzdušia

99% svetovej populácie dýcha vzduch, ktorý prekračuje limity odporúčané Svetovou zdravotníckou organizáciou (WHO). Tento scenár sa zhoršuje v mestských oblastiach, kde je sústredených viac ako 50 % svetovej populácie. Na zmiernenie problému znečistenia ovzdušia, ktoré...

Nové organické solárne články budúcnosti

Nové organické solárne články budúcnosti

Vzhľadom na nedávne zlepšenia v účinnosti, s akou dokážu solárne články vyrobené z organických (uhlíkových) polovodičov premieňať slnečné svetlo na elektrinu, sa zlepšenie dlhodobej stability týchto fotovoltaických zariadení stáva čoraz dôležitejšou témou. Reálne...

Vývoj najmenšieho ozubeného kolesa na svete

Vývoj najmenšieho ozubeného kolesa na svete

Stále menšie a zložitejšie – bez miniaturizácie by sme dnes nemali komponenty, ktoré sú potrebné pre vysokovýkonné notebooky, kompaktné smartfóny alebo endoskopy s vysokým rozlíšením. V súčasnosti prebieha výskum v nanoúrovni na spínačoch, rotoroch alebo motoroch,...

Nový magnetický fenomén s priemyselným potenciálom

Nový magnetický fenomén s priemyselným potenciálom

Skúmanie sveta veľmi, veľmi malého je pre fyzikov krajinou zázrakov. V tejto nanoúrovni, kde sa študujú materiály tenké ako 100 atómov, sa objavujú úplne nové a neočakávané javy. Príroda sa tu prestáva správať spôsobom, ktorý je predvídateľný makroskopickým zákonom...

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov

Pridaj komentár