» »

Odkrili samosestavljive fotocelice

Odkrili samosestavljive fotocelice

Slo-Tech - Raziskovalci Michael Strano, Charles Roddney in Hilda Roddey z ameriškega MIT-a so svojo skupino podiplomskih študentov v začetku tega meseca v reviji Nature Chemistry objavili odkritje samosestavljive tehnologije fotovoltaikov. Reševali so problem preperevanja materialov na direktni sončni svetlobi, ki sčasoma zmanjša učinkovitost sončnih celic in njihov izkoristek. Kot pravi Strano, je idejo dobil pri rastlinah, kjer reaktivni kisikovi intermediati (superoksidni, peroksidni anioni, nascentni kisik) povzročajo škodo v proteinih, a jih rastline sproti vsak dan znova popravljajo.

Znanstveniki so zato izdelali sintetične fosfolipide, ki se oblikujejo v diskaste strukture. Nanje se nato obesijo druge molekule (reakcijski center), ki pretvarjajo sončno energijo v koristno. Fosfolipidi so v raztopini, kjer se spontano vežejo na ogljikove nanocevke, ki jih držijo v primernem položaju, da so vsi reakcijski centri izpostavljeni svetlobi.

Izgrajeni sistem sestoji iz sedmih različnih vrst molekul, med drugim ogljikovih nanocevk, fosfolipidov in proteinov. Iz slednjih so sestavljeni reakcijski centri, ki imajo sposobnost spontanega sestavljanja. Ko so v raztopino dodali surfaktant, je zaradi spremenjene površinske napetosti celoten sistem razpadel na sestavne dele, a se je po odstranitvi surfaktanta sam pravilno oblikoval nazaj. Sistem so v 14 urah poslali skozi več ciklov sestavljanja in razstavljanja brez merljivega upada učinkovitosti.

Še beseda o izkoristku. Strano pravi, da je izkoristek posameznih reakcij pretvarjanja svetlobe v električno energijo v raziskanem sistemu 40-odstoten. Ker so koncentracije v raztopini nizke, je učinkovitost za zdaj zelo nizka. Sedaj raziskujejo, kako bi povečali koncentracijo aktivnih komponent v raztopini, ne da bi uničili sposobnost samosestavljanja. Naravna fotosinteza, ki jo tu poizkušajo posnemati, čeravno ta s svetlobno energijo proizvaja kemijsko (ogljikove hidrate) in ne neposredno električne energije, je za razliko od splošnega prepričanja prav tako neučinkovita, saj v povprečju izkoristi dva odstotka vpadne svetlobe.

15 komentarjev

avister ::

40 odstoten?

avister je izjavil:

40 odstoten?

Aha, prebral izvorno besedilo :)

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: avister ()

r0ker ::

samo 2% ?! torej je produkt raziskovalcev 20x učinkovitejši od narave?
btw mislim da "popularno mišljenje" ni glih pravilni prevod v tem kontekstu? splošno mišljenje je bolj na mestu IMHO

McHusch ::

r0ker je izjavil:

samo 2% ?! torej je produkt raziskovalcev 20x učinkovitejši od narave?
btw mislim da "popularno mišljenje" ni glih pravilni prevod v tem kontekstu? splošno mišljenje je bolj na mestu IMHO


ta del ni prevod članka :)
imaš prav, bomo napisali splošno prepričanje, se lepše bere

Pyr0Beast ::

40% je IMO teoretičen izkoristek.
Itak je ta omejen s spektrom svetlobe in ne s samo tehnologijo, namreč IR se preprosto ne da uporabiti.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

BlueKnight ::

Pomoje teh 40% pa tista 2% nimata lih veliko skupnega, drugace pa dober članek.

edit:
iz radovednosti sem pogledal na wiki in ugotovil da se dejansko tukaj primerja jabolka in pasavce
Assumption is the mother of all fuckups!
"Under Siege 2:Dark Territory"

Zgodovina sprememb…

Jst ::

Ja, ja, čez pet let, vemo... :// Aja, ni novica o baterijah? Oh, potem pa veselje. Fotosinteza je 100% učinkovita, če pogledaš stanje narave. Proizvede namreč točno toliko, kot rastlina potrebuje za rast. Jabolka in hruške, plus mangov liker, kot je omenil BlueKnight.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

nodrim ::

to je kvečjemu 100 % zadostna in ne 100 % učinkovita ... pa še to vprašanje, kaj je zadostno .. samo toliko, kot rabi za prežitvetje ali za maksimalno rast?

Jst ::

True, 100% zadostna.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

Okapi ::

Ko bomo znali iz vode, svetlobe in zraka delati hrano, brez pomoči rastlin, bo tudi 2% izkoristek več kot odličen.

O.

Pyr0Beast ::

Znamo jo delati že _sedaj_ s pomočjo raslin.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Okapi ::

Zato sem pa napisal brez pomoči rastlin. Ker rastline imajo poleg slabega izkoristka še cel kup problemov. Ne delajo pozimi, napadajo jih škodljivci in bolezni, živijo samo eno leto (večina teh za hrano uporabnih) ...

O.

PrimozR ::

Pyr0Beast je izjavil:

40% je IMO teoretičen izkoristek.
Itak je ta omejen s spektrom svetlobe in ne s samo tehnologijo, namreč IR se preprosto ne da uporabiti.

Ne, 40% je dejanski izkoristek glede na največjo možno teoretično zmogljivost naprave.

Jst je izjavil:

Ja, ja, čez pet let, vemo... :// Aja, ni novica o baterijah? Oh, potem pa veselje. Fotosinteza je 100% učinkovita, če pogledaš stanje narave. Proizvede namreč točno toliko, kot rastlina potrebuje za rast. Jabolka in hruške, plus mangov liker, kot je omenil BlueKnight.

Učinkovitost se ne gleda tako. Navsezadnje bi potem lahko grel vodo s 1000 MW grelcem in je segrel toliko, kolikor je potrebuješ za skodelico čaja. Segrel si jo ravno toliko, kolikor jo potrebuješ, a si porabil le ~100 W.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: PrimozR ()

Pyr0Beast ::

Ne, 40% je dejanski izkoristek glede na največjo možno teoretično zmogljivost naprave.

Kaj je to sedaj ?

Naredili so panel s 40% izkoristkom.
Naredili so panel z neznanim izkoristkom, teoretični peak pa je 40%.


Učinkovitost se ne gleda tako. Navsezadnje bi potem lahko grel vodo s 1000 MW grelcem in je segrel toliko, kolikor je potrebuješ za skodelico čaja. Segrel si jo ravno toliko, kolikor jo potrebuješ, a si porabil le ~100 W.


Jože ima pa 14 ur dolgega.

Za skodelico čaja s kakšnim dL vode rabiš na blef 100Wh, ne glede na to ali zadevo greješ s švas aparatom, grelcem ali soncem. Watti niso nič.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

guest #44 ::

r0ker je izjavil:

samo 2% ?! torej je produkt raziskovalcev 20x učinkovitejši od narave?
btw mislim da "popularno mišljenje" ni glih pravilni prevod v tem kontekstu? splošno mišljenje je bolj na mestu IMHO


20x učinkovitejši od narave?

Ja, ker narava je imela še vse reagente že lepo pri roki, v čistem stanju. Ter imela sodobno namensko orodje za izdelavo materialov in sploh ni rabla še desetine drugih opravil med tem počenjat.

"Narava" je naderila kar je bilo mogoče naredit iz tiste umazane brozge in z resursami na razpolago.

Sicer pa smo mi tudi narava, nas smatrat kot nekaj izven tega je IMO bolano.

Afo ::

Nanje se nato obesijo druge molekule (reakcijski center), ki pretvarjajo sončno energijo v koristno.

Aja? A prej je bila nekoristna?
Bolje biti mlad in neumen, kot samo neumen!


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Mleko (strani: 1 2 3 4 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
16313006 (4231) BigWhale
»

Odkrili samosestavljive fotocelice

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
154909 (3518) Afo
»

Začetek konca ekoloških dilem?

Oddelek: Znanost in tehnologija
141288 (941) Pyr0Beast
»

Raztopina, ki bo reševala življenja (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
615754 (4037) antonija
»

Optične povezave med čipi

Oddelek: Novice / Grafične kartice
61627 (1627) Ziga Dolhar

Več podobnih tem