Новий катод робить осередку Гретцеля надзвичайно ефективними

Вчені з університету Райса винайшли новий катод, який дозволить виготовити дешеві гнучкі осередки Гретцеля.

Дослідник Чжун Лоу з лабораторії матеріалознавства університету створив новий катод, один з двох електродів батареї, з нанотрубок, які без швів пов'язані з графеном і замінять дорогі і крихкі матеріали на основі платини, часто використовувані в більш ранніх версіях батарей.

Відкриття опубліковано у виданні Journal of Materials Chemistry A.

Осередки Гретцеля (тип сонячних батарей) в розробці знаходяться з 1988 року; вони є предметом численних експериментів. В осередках використовуються дешеві органічні фарби, взяті з покривають проводять частки діоксиду титану освіти, схожі на малину. Фарби поглинають фотони і виробляють електрони, які випливають з осередку для використання; поворотна лінія замикає ланцюг на катод, який об'єднується з електролітом на основі йоду для поновлення фарби.

І хоча осередки Гретцеля майже настільки ж ефективні в зборі світла і перетворенні його в електрику, що і кремнієві сонячні батареї, у них є переваги в різних областях застосування, повідомив провідний автор дослідження постдок Пий Дон.

«Перш за все, вони дешевші, оскільки виготовляються в звичайних умовах», сказав Дон. "Немає необхідності в стерильному приміщенні. Вони напівпрозорі, а тому їх можна встановлювати на скло, використовувати в умовах недостатньої освітленості, в тому числі в хмарну погоду ".

Два роки тому був розроблений гібридний матеріал з графенових нанотрубками , Який вирішує дві проблеми: по-перше, графен і нанотрубки вирощені на нікелевому підставі, який служить електродом, усуваючи проблеми прилипання, які заважають трансферу платинових каталізаторів в звичайних електродах.

По-друге, гібрид також володіє меншим контактним опором з електролітом, дозволяючи електронам текти більш вільно. Опір нового катода, яке визначає, наскільки добре електрони йдуть від електрода в електроліт, виявилося в 20 разів менше, ніж у катодів на платинової основі.

Вся справа, можливо, в значній площі поверхні гібридного матеріалу, приблизно 2000 квадратних метрів на грам. Без розриву в атомних зв'язках між нанотрубками і графеном, вся площа матеріалу стає однією великою поверхнею. Це удосконалює контактні можливості електроліту і забезпечує високопровідного шлях для електронів.