‘برگ مصنوعی’ انشعابات آب را پایدار قدرت

محققان ایجاد کرده کارآمد و کم هزینه دستگاه است که انشعابات آب برای تولید سوخت هیدروژن است.

پلت فرم ادغام کاتالیزوری الکترود و پروسکایت سلول های خورشیدی به طوری که زمانی که نور خورشید باعث این دستگاه تولید برق است. این جریان به کاتالیزور که به نوبه خود آب را به هیدروژن و اکسیژن با نور خورشید-به-هیدروژن بهره وری به عنوان بالا به عنوان 6.7%.

“با یک سیستم هوشمندانه طراحی شما می توانید به طور بالقوه را در خود حفظ حلقه.”

این نوع از تجزیه نیست اما آزمایشگاه بسته بندی یک پروسکایت لایه و الکترودها به یک ماژول است که زمانی که کاهش یافته است به آب قرار داده و در نور خورشید تولید هیدروژن با هیچ ورودی بیشتر.

پلت فرم خود حفظ تولید سوخت است که محققان می گویند باید ساده برای تولید انبوه است.

“مفهوم گسترده شبیه به یک برگ مصنوعی” می گوید: Jun لو یک استاد علم مواد و nanoengineering و شیمی که در آزمایشگاه قهوه ای دانشکده فنی و مهندسی در دانشگاه رایس طراحی و توسعه پلت فرم.

A breakdown of the device shows its layers, including nanorods, glass, carbon, and other materials
یک شماتیک و میکروسکوپ الکترونی مقطع نشان می دهد ساختار یکپارچه خورشیدی کاتالیست برای تقسیم آب به هیدروژن سوخت و اکسیژن است. این ماژول می تواند غوطه ور به آب به طور مستقیم به تولید سوخت هنگامی که در معرض نور خورشید است. (اعتبار: جیا لیانگ/برنج)

“آنچه که ما باید یکپارچه ماژول است که تبدیل نور خورشید به برق است که همواره یک واکنش الکتروشیمیایی. آن را با بهره گیری از آب و نور خورشید به مواد شیمیایی سوخت.”

Perovskites هستند کریستال با cubelike شبکه که برداشت نور است. کارآمد ترین پروسکایت سلول های خورشیدی تولید شده تا کنون دستیابی به بهره وری بالاتر از 25 درصد اما مواد گران قیمت هستند و نور و رطوبت و گرما تمایل به استرس آنها.

“جیا کرده و به جای قطعات گران قیمت تر مانند پلاتین در پروسکایت سلول های خورشیدی با جایگزین مانند کربن” لو می گوید. “است که باعث کاهش ورود مانع تجاری برای تصویب. یکپارچه دستگاه های مانند این قول هستند چرا که آنها ایجاد یک سیستم است که سازگار با محیط زیست است. این نیاز به هیچ قدرت خارجی برای نگه داشتن این ماژول در حال اجرا است.”

جزء کلیدی ممکن است پروسکایت اما این پلیمر که کپسوله آن حفاظت ماژول و اجازه می دهد غوطه ور می شود برای مدت طولانی می گوید منجر نویسنده جیا لیانگ یک همکار فوق دکترا.

“دیگران توسعه یافته سیستم های کاتالیزوری است که برای اتصال سلول های خورشیدی در خارج از آب غوطه ور الکترود با مفتول” او می گوید. “ما ساده سازی سیستم توسط کپسوله سازی پروسکایت لایه با Surlyn (پلیمر) فیلم است.”

الگو فیلم اجازه می دهد تا نور خورشید برای رسیدن به سلول های خورشیدی در حالی که حفاظت از آن و به عنوان یک عایق بین سلول و الکترود لیانگ می گوید.

“با یک سیستم هوشمندانه طراحی شما می توانید به طور بالقوه را در خود حفظ حلقه” لو می گوید. “حتی زمانی که هیچ نور خورشید شما می توانید با استفاده از انرژی ذخیره شده در فرم شیمیایی سوخت. شما می توانید با قرار دادن هیدروژن و اکسیژن محصولات در مخازن جداگانه و ترکیب یکی دیگر از ماژول مانند یک سلول سوختی به نوبه خود این سوخت را به برق است.”

محققان می گویند آنها ادامه خواهد داد به منظور بهبود یگدیگر تکنیک و همچنین سلول های خورشیدی خود را به منظور بالا بردن بهره وری از ماژول.

این تحقیق به نظر می رسد در ACS Nano.

اضافی نویسندگان از دانشگاه رایس; شمال غربی دانشگاه پلی تکنیک در شیان چین; دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و دانشگاه Tsinghua. بودجه برای تحقیقات در آمد از برنج را اسمالی-حلقه موسسه ؛ ولش بنیاد; بنیاد ملی علوم حمایت Nanosystems مهندسی مرکز تحقیقات فناوری نانو فعال تصفیه آب; و تحقیقات بنیادی صندوق های مرکزی دانشگاه های چین است.

منبع: دانشگاه رایس

tinyurlis.gdclck.ruulvis.netshrtco.de