«Νανολουλούδια» από σουλφίδιο του γερμανίου τα φωτοβολταϊκά κύτταρα νέας γενιάς

0
8

Περιβάλλον Ενέργεια Οικολογία:

Η φύση αποτελεί σημαντική πηγή έμπνευσης για τους επιστήμονες που αναπτύσσουν πρωτοποριακές τεχνολογίες εκμετάλλευσης της καθαρής ενέργειας.

Από ηλιακά δέντρα έως ηλιοτρόπια, η χλωρίδα δίνει ιδέες μέσω του βιομιμητισμού. Αυτή τη φορά, επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνα ανέπτυξαν ένα “νανολουλούδι” από σουλφίδιο του γερμανίου (GeS) το οποίο αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας και ανάπτυξης ηλιακών κυψελών υψηλής απόδοσης.

Το μυστικό κρύβεται στα εξαιρετικά λεπτά πέταλα του “λουλουδιού” τα οποία παρέχουν μεγάλη επιφάνεια εκμετάλλευσης ενέργειας σε μικρό χώρο.

Οι δομές δημιουργούνται κατόπιν θέρμανσης σκόνης GeS μέχρι εξατμίσεως σε ειδικούς κλιβάνους.

Ο ατμός διοχετεύεται στη συνέχεια σε πιο δροσερό σημείο του κλιβάνου, όπου το σουλφίδιο του γερμανίου επικάθεται μια διαστρωματωμένη επιφάνεια πάχους 20-30 νανομέτρων και μήκους 100 μικρομέτρων.

Μια δομή παρόμοια με εκείνη του γαρύφαλλου ή του κατηφέ δημιουργείται, καθώς διαδοχικά στρώματα προστίθενται προκαλώντας τη διακλάδωση των φύλλων.

Το σουλφίδιο του γερμανίου (GeS) είναι ένα ημιαγώγιμο υλικό, το οποίο έχει μεγάλες προοπτικές χρήσης στα φωτοβολταϊκά, καθώς έχει χαμηλό κόστος και δεν είναι τοξικό. Παράλληλα, η μοριακή του δομή του επιτρέπει να απορροφά μεγάλη ποσότητα ηλιακής ενέργειας και να τη μετατρέπει σε ηλεκτρική.

Ωστόσο, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα δεν αποτελούν το μοναδικό πεδίο εκμετάλλευσης της εν λόγω τεχνολογίας. Μπορούν ακόμα να αυξήσουν τη χωρητικότητα των μπαταριών ιόντων-λιθίου, καθώς η λεπτότερη δομή και η μεγαλύτερη επιφάνεια επιτρέπουν τη συγκράτηση περισσότερων ιόντων λιθίου.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ACS Nano.

econews

Σχόλια