Ny teknik til at syntetisere nanokrystaller, der høster solenergi

En grund til, at solenergi ikke er blevet udbredt, er fordi lysabsorberende materialer ikke er holdbare. Materialer, der høster solstråling til energi, overophedes eller nedbrydes ofte over tid; dette reducerer deres levedygtighed til at konkurrere med andre vedvarende energikilder som vind- eller vandkraftgeneratorer.

En ny videoprotokol løser disse problemer ved at præsentere en syntese af to uorganiske nanokrystaller, som hver især er mere holdbare end deres økologiske modstykker. Artiklen, udgivet i Journal of Visualized Experiments ( JoVE ), fokuserer på væskefasesyntesen af ​​to nanokrystaller, der producerer brintgas eller en elektrisk ladning, når de udsættes for lys. "Den største fordel ved denne teknik er, at den giver mulighed for direkte, al uorganisk kobling af lysabsorberen og katalysatoren, " siger den førende forfatter Dr. Mikhail Zamkov fra Bowling Green State University.

Zamkovs nanokrystaller er unikke af to grunde:de adskiller ladning på forskellige måder på grund af deres arkitekturer, og de er uorganiske og holdbare. Den første nanokrystal er stavformet, som muliggør den ladningsadskillelse, der er nødvendig for at producere brintgas, en reaktion kendt som fotokatalyse. Den anden nanokrystal er sammensat af stablede lag og genererer elektricitet, dermed solcelle. Fordi nanokrystallerne er uorganiske, de er lettere at genoplade og mindre følsomme over for varme end deres organiske modstykker. Zamkovs uorganiske fotokatalytiske materiale tillader en genopladelig reaktion, når det udsættes for billige organiske opløsningsmidler, hvorimod katalysatoren i traditionelle fotokatalytiske reaktioner ofte nedbrydes irreversibelt. De solcelle nanokrystaller kan også modstå højere varme end de traditionelle solceller, der ikke afleder varme godt.

"Vi har etableret en ny metode til fremstilling af fotokatalytiske og fotovoltaiske materialer. Dette er primært vigtigt som en ny strategi for fremstilling af fotovoltaiske film, der er 100 % uorganiske, dermed producere et mere stabilt solpanel. Det er et design, som du kan nå omsættelighed, " Dr. Zamkov siger. "Det er vigtigt at få disse trin dokumenteret i et videoformat, da syntesen af ​​de fotokatalytiske nanokrystaller og de fotovoltaiske celler er lange procedurer med detaljerede trin. Det gør vores teknik mere synlig og tilgængelig."