Дождевые батареи

10.04.2016

За последние четыре года солнечные панели с использованием графена установили два рекорда эффективности. Сначала в 2012 г. ученые из университета штата Флорида (США) создали прототип фотовольтаической ячейки, которая состояла из кремниевой полупроводниковой пластины, покрытой слоем графена, обработанного трифторметансульфокислотой. Тот прототип продемонстрировал КПД 8,6%. Через два года испанские и английские ученые полностью избавились от кремниевой подложки в подобном устройстве, что позволило им повысить КПД до 15,6%. Для этого им пришлось применить графен, окись титана и перовскит.

Очередным достижением в области использования графена для солнечных батарей стало недавнее изобретение китайских ученых. Их фотовольтаическая ячейка в состоянии вырабатывать электроэнергию в отсутствие солнца. Дело в том, что при помещении графена в водный раствор его электропроводность позволяет материалу связывать пару положительно заряженных ионов с парой отрицательно заряженных электронов в процессе реакции кислот-оснований Льюиса. С помощью этого свойства исследователи смогли удалить ионы свинца и органические красители из раствора и получить элементы, производящие электричество как из солнца, так и из капель дождя.

Дождевая вода не является дистиллированной, а содержит различные соли, которые разделяются на положительно и отрицательно заряженные ионы. При контакте воды с графеном положительные ионы связываются с электронами на поверхности графена. В этой точке формируется двойной слой электронов и положительно заряженных ионов, образуя псевдоконденсатор. Разница потенциалов между двумя слоями оказалась достаточно большой, чтобы создавать ток и напряжение.

На основе этой идеи исследователи создали в лабораторных условиях прототип солнечной батареи, сенсибилизированной красителем, покрытой тонкой пленкой графена, который окропили слегка подсоленной "дождевой" водой. Напряжение прототипа достигло сотен микровольт, а КПД преобразования солнечной энергии в электрическую составил 6,5%.

<< Назад: Игровой монитор ASUS VG278HV 10.04.2016

>> Вперед: Синтетические нервы работают на свету 09.04.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива О пользе семейных скандалов 19.08.2008 Массовое долгосрочное исследование 192 супружеских пар, проведенное в Англии, доказало то, о чем давно говорят психологи, подавлять гнев, скрывать свое раздражение опасно для здоровья. Перед началом исследования провели специальные психологические тесты, позволяющие выявить тех, кто не показывает свои отрицательные эмоции. Из 192 пар в 26 и муж, и жена были слишком сдержанными. Через 17 лет изучены данные о случаях смертей во всех этих семьях. Оказалось, что смертность в "сдержанных" парах была вдвое выше, чем там, где супруги не стеснялись выяснять между собой отношения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025