Модифікований вірус збільшує ККД сонячних панелей на одну третину

Ісследователі з Массачусетського технологічного інституту (МТІ) знайшли спосіб значного поліпшення ефективності конвертації енергії. Вони придумали використовувати маленькі віруси, для виконання тонкої складальної роботи на мікроскопічному рівні.

В сонячної панелі, коли світло потрапляє на светособірающей матеріал - це змушує його випускати електрони, які збираються і створюють електричний струм. Нове дослідження МТІ, опубліковане на цьому тижні в журналі Nature Nanotechnology, засноване на відкритті, згідно з яким, вуглецеві нанотрубки - мікроскопічні, порожнисті циліндри з чистого вуглецю, можуть дозволити збільшити ефективність збору електронів з поверхні сонячної панелі.

Предидущіе спроби використовувати нанотрубки, натикалися на дві проблеми. Перша: при створенні вуглецевих нанотрубок, зазвичай виходила суміш з двох видів провідників, один з яких діє як напівпровідник (іноді пропускаючи електричний струм, іноді ні), а інший як метали (діючи як дроти, легко пропускаючи струм). Це дослідження вперше продемонструвало, що властивості цих двох видів різні: напівпровідники можуть покращувати продуктивність сонячних панелей, а нанотрубки з металевими властивостями виробляють зворотний ефект - вони збиваються в кому, що знижує їх еффектівность.

Решіть ці проблеми дозволяють віруси. Аспіранти Ксіангнан Денг і Хюнджунг Юї, спільно з професором Анжелою Белчер і декількома іншими дослідниками, виявили, що генетично модифікований вірус під назвою M13, який зазвичай заражає бактерії, можна використовувати для розстановки нанотрубок на поверхні панелі. Це дозволяє розташувати їх окремо один від одного, таким чином, що вони не можуть створити коротке замикання і не збираються в кому.

На тестованої системі використовувалися недорогі і легкі цветочувствітельность панелі, активний шар яких складається з діоксиду титану, а не з кремнію, як у звичайних сонячних панелях. За словами вчених, така ж техніка, може бути використана на інших видах панелей, включаючи нанокристалічні і органічні. У їх тестах, додавання створених вірусами структур, дозволило збільшити ефективність перетворення енергії з 8 до 10,6 відсотків - практично на одну третину.

Самі віруси і нанотрубки займають всього 0,1 відсотка від ваги готової панелі.

Поскольку впровадження даного процесу вимагає додавання всього одного нескладного виробничого процесу, його адаптація на існуючих виробництвах не викличе затрудненій.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю
• Смартфоны родителей могут тревожить подростков
• Смартфон сможет измерять пульс при разблокировке: новая технология открывает путь к массовому мониторингу здоровья
• Искривлённый графен показал скрытый «переключатель» сверхпроводимости