Nanoteknologi til konvertering af solenergisystemer

EU-forskere karakteriserede i vid udstrækning selvorganisering af nanorør og udviklede nye sammensætninger, der var særligt egnede til applikationer til konvertering af solenergi.

Selvorganiserede endimensionale (1D) oxid-nanorørsystemer er et sent forskningsemne i betragtning af, at deres iboende høje areal-til-volumenforhold producerer interessante og nyttige egenskaber.

I særdeleshed, i løbet af de sidste 20 år, bestilte arrays af porøst titaniumoxid (TiO2), eller TiO2 -nanorør, opnået via elektrokemisk anodisering er blevet grundigt undersøgt. Til dato, TiO2 er det eneste materiale, der er egnet til brug som fotokatalysator (stof, der bruger lysenergi til at forbedre kemiske reaktioner) på grund af dets høje effektivitet og stabilitet, lave omkostninger og sikkerhedsprofil over for mennesker og miljø.

Europæiske forskere satte sig for at forberede og karakterisere selvorganiserede TiO2-nanorør med en ordnet struktur svarende til den af ​​porøst aluminiumoxid (Al2O3) og silicium (Si) nanorør via finansiering af 'Preparation, karakterisering og anvendelse af selvorganiseret titaniumoxid- nanorør ’(TI- Nanorør) projekt.

I særdeleshed, efterforskere søgte at forstå nøgleparametre for selvorganisering af TiO2-nanorør, specifikt dem, der påvirker rørdimensioner, orientering og morfologi. Det endelige mål var at udvikle nye funktionelle og strukturelle materialer med overlegne ydeevneegenskaber, der skal bruges i solenergiomdannelsessystemer såsom farvestofsensibiliserede solceller.

Selvordnende mekanismer for TiO2-nanorør blev undersøgt via et væld af overfladeanalyseteknologier, herunder Rutherford backscattering spectrometry (RBS) og atomreaktionsanalyse (NRA) til dybdeprofilering.

TI-Nanotubes-konsortiet producerede med succes TiO2-nanorørarrays, der er dopet med sølv (Ag) eller jern (Fe), der udviste forbedret fotokatalytisk aktivitet, der er vigtig for applikationer til konvertering af solenergi.

Kommerciel udnyttelse af TI-Nanotubes projektresultater har potentiale til at øge solenergiens effektivitet og anvendelse med vigtige fordele for EU's økonomi, EU -borgere og planeten.