Дом

Улучшение солнечной энергии с помощью диатомовых водорослей

Диатомовые водоросли, разновидности водорослей, которые быстро размножаются, называются «драгоценными камнями моря» за их способность управлять светом. Исследователи надеются использовать эту собственность для повышения солнечной технологии.

В лаборатории Андрэ Тейлора, адъюнкт-профессора химической и экологической инженерии, окаменелые диатомовые водоросли используются для решения проблем дизайна  развитии органических солнечных элементов. Результаты их работы опубликованы в журнале Organic Electronics

Диатомовые водоросли встречаются во всех видах воды и даже в коре деревьев и имеют скелет, который состоит из наноструктурированного диоксида кремния или стекла.

Улучшение солнечной энергии с помощью диатомовых водорослей

 

 

- Удивительно, что эти вещи существуют в природе. Они помогают улавливать и рассеивать свет для водорослей до фотосинтеза, поэтому мы можем использовать что-то прямиком из природы и поместить это в солнечную камеру, - рассказал Линдси Макмиллон-Браун, доктор философии.

студент в лаборатории Тейлора и ведущий автор исследования.

Эти маленькие организмы могут оказаться особенно ценными для разработки солнечных технологий, известных как органическая фотовольтаика - более дешевый вариант традиционных солнечных технологий.

Одна из проблем при проектировании этих устройств заключается в том, что они требуют очень тонких активных слоев (от 100 до 300 нанометров), что ограничивает их эффективность при преобразовании света в электричество.

Способы исправить это включают встраивание наноструктур, которые захватывают и рассеивают свет для повышения уровня поглощения. Но этом слишком дорого для крупномасштабного производства.

Но в этом деле могут помочь диатомовые водоросли.

Они идеальны для поглощения света спустя миллиарды лет адаптивной эволюции.

Это наиболее распространенный тип фитопланктона, найденный в природе, он дешевый и его можно найти почти везде.

Исследовательская группа, в которую входят сотрудники НАСА, а также Принстонского университета и Университета Линкольна, поместили диатомовые водоросли во всем активном слое солнечного элемента. При этом они уменьшили количество материала, необходимого для активного слоя, но поддерживали одинаковые уровни электрической мощности.

- Мы смогли понять, какова была правильная концентрация, и сколько из этого материала нам нужно было внести в наши солнечные батареи, чтобы получить улучшение. Это действительно полезно, потому что используемые материалы активного слоя дороги и очень редки, - сказала Макмиллон-Браун.

Хотя диатомовые водоросли изначально были слишком большими для активного слоя, они смогли разместить с помощью простого процесса измельчения.

Улучшение солнечной энергии с помощью диатомовых водорослей

 

 

- Он не повлиял на наши существующие этапы обработки, поэтому он не усложняет процесс и стать простым дополнением к существующим коммерческим органическим солнечным элементам, - отметила Макмиллон-Браун.

а при более углубленном изучении полученные результаты даже можно улучшить.

- Мы можем использовать различные виды диатомовых водорослей и адаптировать их к правильному размеру, и мы также можем использовать некоторые из лучших донорно-акцепторных полимеров для повышения производительности, - сказала Тейлор.

По словам Макмиллон-Браун, диатомовые водоросли оказались естественным подспорьем для ее исследований, как только она узнала о них.

- Моя работа посвящена биомимике, поэтому я всегда смотрю на существующие модели и структуры в природе. Мы постоянно охотимся за новыми образцами в природе, потому что считаем, что природа решает все наши технические проблемы - нам просто нужно найти эти решения, - отметила она. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    То несправедливое, что я делаю другому человеку, становится моей собственной судьбой. Берт Хеллингер
    Что-то интересное
      Больше материалов
      Больше материалов