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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Нужен сканер для бутылок 02.11.2012 Министерство национальной безопасности США (DHS) предложило ученым разработать сканер, который сможет в течение 20 секунд провести точный анализ содержимого бутылки с жидкостью или гелем. При этом сканер должен безошибочно определять состав вещества, даже если оно находится в бутылке из темного стекла или и пластика. Более того, анализ должен производиться дистанционно - без открывания емкости и даже багажа. Решить эту амбициозную задачу ученым и инженерам предстоит за 3 года. Обнаружение жидких взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ стало очень актуальной проблемой после того, как в 2006 году был раскрыт террористический заговор по использованию жидкости на основе перекиси водорода для подрыва самолетов на нескольких трансатлантических рейсах. Первоначальной реакцией был запрет на провоз газированных напитков, бутылок с водой и другими жидкостями. После многочисленных протестов со стороны пассажиров, было введено правило на провоз одним пассажиром не более 100 мл жидкости, аэрозоля, геля и т.п. Несмотря на ничтожное количество жидкости, которое разрешено провозить одному пассажиру, в DHS опасаются терактов, особенно ввиду того, что большинство современных методик обнаружения взрывчатки не позволяют отличить, например, воду от нитроглицерина. Рентгены, установленные в аэропортах, могут надежно обнаружить лишь оружие, вроде пистолетов или гранат, но определить состав жидкости в бутылке они не в состоянии. Однако создание сканера, который мог бы за 20 секунд сделать анализ жидкости в непрозрачной таре, является очень сложной задачей. Спектроскопический анализ с помощью лазера отпадает, остаются сложные технологи вроде миниатюрных термографов или другие способы идентификации содержимого бутылок.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025