Нано чешуйки
В общем смысле наночешуйка представляет собой чешуйку (то есть неровный кусок материала, один размер которого существенно меньше двух других) по крайней мере с одним нанометрическим размером (то есть от 1 до 100 нм). Чешуйка не обязательно идеально плоская, но для нее характерна пластинчатая форма или структура. Существуют нанохлопья из самых разных материалов.
В более узком смысле, в контексте солнечной энергии, нанохлопья представляют собой тип полупроводника , который имеет потенциал для создания солнечной энергии, поскольку сам продукт находится только на стадии прототипа. Благодаря своей кристаллической структуре кристаллы способны поглощать свет и собирать 30 процентов солнечной энергии, направленной на его поверхность.
Структура
[ редактировать ]Нанохлопья имеют структуру, содержащую крошечные кристаллы, миллионы таких кристаллов могут уместиться на одном квадратном сантиметре. Крошечные кристаллы поглощают солнечный свет и используют солнечную энергию для преобразования его в электричество. Благодаря этой идеальной кристаллической структуре этот продукт может произвести революцию в солнечной энергетике. [1] Большое соотношение поверхности к объему и текстура поверхности этой наноструктуры обеспечивают большую скорость поглощения солнечной световой энергии. Также исследователи работают над попытками объединить его с различными полупроводниковыми материалами, поскольку обычные требования, связанные с необходимостью аналогичной кристаллической структуры для подложки-носителя, менее подчеркнуты в структуре нанохлопьев. Несущая подложка в нанохлопьях предназначена для обеспечения роста наноструктур и служит контактом для наноструктур, когда они активно поглощают солнечную энергию. [2]
Цель
[ редактировать ]Солнечная энергия, полученная из нанохлопьев, может принести пользу несколькими способами. Нанохлопья потенциально могут помочь снизить стоимость солнечной энергии. Кроме того, поскольку теоретически из нанохлопьев можно получить больше солнечной энергии, их использование потенциально может сохранить окружающую среду Земли чище за счет снижения потребности в ископаемом топливе .
Расходы
[ редактировать ]Высокая стоимость солнечной энергии обусловлена сложностью преобразования солнечной энергии в электричество для использования, и из-за этого процесса из Солнца вырабатывается менее 1 процента мировой электроэнергии. [3] Нанохлопья потенциально могут помочь решить экономические проблемы солнечной энергетики за счет снижения стоимости за счет более простого процесса и лучшего результата использования энергии. Технология наночешуек потенциально может облегчить преобразование солнечной энергии в электричество, которое, по оценкам, вдвое превышает количество, которое могут собрать современные солнечные элементы . Эта новая технология также потенциально может снизить стоимость солнечной энергии, поскольку позволяет сократить использование дорогого полупроводникового кремния . [1] Потери энергии также потенциально сокращаются за счет более короткого расстояния транспортировки солнечной энергии через более мелкие нанохлопья. [4]
Среда
[ редактировать ]Технология нанохлопьев также может помочь сохранить окружающую среду чище, поскольку солнце является источником экологически чистой энергии , которую можно преобразовать в электричество. [3] Хотя ископаемое топливо является основным источником энергии для производства электроэнергии, использование солнечной энергии, полученной из нанохлопьев, снизит зависимость от ископаемого топлива. Когда ископаемое топливо сжигается для использования, оно выделяет токсичный газ, который оказывает огромное влияние на загрязнение Земли. [4] Кроме того, процесс добычи ископаемого топлива вреден для окружающей среды, будь то добыча угля, бурение нефти или гидроразрыв земной поверхности для достижения нефти и газа. [5]
Исследовать
[ редактировать ]Одним из исследователей, работающих над технологией нанохлопьев, является доктор Мартин Аагесен из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете , имеющий докторскую степень в Центре нанонаучных исследований. Аагесен обнаружил и опубликовал информацию о науке о нанохлопьях в 2007 году. [6] Аагесен — генеральный директор компании SunFlake, созданной из Научного центра нанотехнологий . Финансирование науки о нанохлопьях поступило от датского венчурного фонда SEED Capital и Копенгагенского университета. [2]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Нанохлопья обещают большую эффективность использования солнечной энергии» . www.gizmag.com . Проверено 3 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Наночешуйчатая структура повышает производительность солнечных батарей – План действий по экоинновациям – Европейская комиссия» . План действий по экоинновациям . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Нанохлопья могут произвести революцию в солнечных элементах» . www.sciencedaily.com . Проверено 3 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Раскройте преимущества солнечной энергии» . Solarcity.com . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ Буде, Хилари; Кларк, Кристофер; Багден, Дилан; Майбах, Эдвард; Розер-Ренуф, Конни; Лейзеровиц, Энтони (01 февраля 2014 г.). « Споры и коммуникация о гидроразрыве: использование данных национальных исследований для понимания общественного восприятия гидроразрыва пласта». Энергетическая политика . 65 : 57–67. дои : 10.1016/j.enpol.2013.10.017 .
- ^ «Нанохлопья могут сделать фотоэлектрические системы более эффективными» . www.renewableenergyworld.com . Проверено 2 февраля 2016 г.