Nano-ingenjörskonst förbättrar laddningstransport med löfte om effektivare framtida solceller

Solceller baserade p? halvledande kompositmaterial av plast och kolnanorör sp?s bli nästa generations solceller. Fysiker vid Ume? universitet har upptäckt att man kan minska antalet kolnanorör i nanostrukturerna upp till 100 g?nger med bibeh?llen exceptionell förm?ga att transportera laddning i en enhet. Deras resultat publiceras som förstasidesnyhet i tidskriften Nanoscale.
Kolnanorör är mer och mer attraktiva att använda i solceller som ersättare till kisel. Nanorörkompositer i lösning kan appliceras, tryckas ut och forma tunna och flexibla solceller. Materialet är lätt att fördela ut över en stor yta och nanorören har en enast?ende elektrisk ledningsförm?ga vilket gör att de effektivt kan separera och transportera den elektriska laddning som genereras fr?n solenergin.
I v?ras kunde Dr. David Barbero tillsammans med sitt forskarteam vid Ume? universitet för första g?ngen visa att om kolnanorör länkas ihop p? ett kontrollerat sätt till komplexa nätverksbyggen i ett kompositmaterial med hjälp av nanoteknik, s? kan man uppn? en betydligt högre prestanda än man tidigare kunnat. Det betyder att transporten av elektrisk laddning sker med en mycket liten förlust av energi.
Tidigare studier har rapporterat att det finns ett tröskelvärde för den mängd kolnanorör som är nödvändig för att kunna transportera elektrisk laddning i en enhet. Under detta värde sker ingen elektrisk ledning vilket gör enheten helt oanvändbar.
I den nya studien visar Ume?forskarna att detta tröskelvärde kan minskas mer än 100 g?nger i en halvledande polymer om man arbetar enligt Barberos metod med kontrollerade nanotubsnätverk.
? V?ra resultat är viktiga ur ett grundforskningsperspektiv men även av praktisk nytta. De halvledande renade kolnanorören, som är nödvändiga för högpresterande enheter, är ganska dyra och tidskrävande att framställa och vi menar att nu kan solcellstillverkning ske med ett mycket lägre antal kolnanorör och därigenom minskade materialkostnader, säger David Barbero.
De nya resultaten förväntas p?skynda utvecklingen av nästa generation böjbara kolbaserade solceller, som är b?de mer effektiva i att alstra ström och mindre kostsamma att producera i jämförelse med dagens solceller.
Om kolnanorör:
Kolanorör är en cylinderformad form av grundämnet kol, skapat av ett hoprullat grafenlager. Nanorör är uppbyggd av sexkantiga strukturer som bildar ett rör i en nanometers storlek i diameter, tio tusen g?nger tunnare än ett h?rstr?. Nanorör är utmärkta elektriska ledare, och de absorberar solljus vilket gör att materialet kan revolutionera elektronikomr?det.
Originalpublikation:
Boulanger N., Yu J., and Barbero D.R: SWNT nano-engineered networks strongly increase charge transport in P3HT. Nanoscale 2014. Issue 20 (6), 11633-11636. DOI: 10.1039/C4NR01542H
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/nr/c4nr01542h#!divAbstract
För mer information, kontakta gärna:
Dr. David Barbero, institutionen för fysik
E-post: [email protected]
Telefon: 070-210 77 05
Högupplöst porträttfoto
Högupplöst bild p? solcell baserad p? halvledande kompositmaterial med kolnanorör

Ume? universitet
Ume? universitet är ett av Sveriges största lärosäten med drygt 32 000 studenter och 4300 anställda. Här finns internationellt väletablerad forskning och en stor m?ngfald av utbildningar. V?rt campus utgör en inspirerande miljö som inbjuder till gränsöverskridande möten ? mellan studenter, forskare, lärare och externa parter. Genom samverkan med andra samhällsaktörer bidrar vi till utveckling och stärker kvaliteten i forskning och utbildning.2000Skicka som e-post
Share this

Authors

Related posts

Top