Графеновый слой поможет солнечным панелям генерировать энергию от дождя - «Новости Электроники»

Многие критики популяризации электромобилей, используют как аргумент для возражений тот факт, что при переходе на этот транспорт существующие мощности электростанций не выдержат такого потребления энергии, а значит придется строить неэкологичные электростанции, зачастую небезопасные, например, угольные или атомные.

Однако технологии возобновляемой энергетики движутся вперед. За последние годы очень сильный толчок в развитии получила ветровая энергетика, где себестоимость электроэнергии упала очень значительно, сильно упала в цене и солнечная, причем настолько, что европейские производители панелей для электростанций запросили помощи у правительства, так как их цена при покупке у китайских производителей стала напоминать демпинг.

И вот новая разработка китайских ученых. Ими разработаны солнечные панели, которые получают энергию не только от солнца, но и от дождя.

Солнечная энергия находится на подъеме. Многие технические достижения сделали солнечные батареи весьма эффективным и доступными в последние годы. Большим недостатком остается то, что солнечные батареи не производят никакой энергии, когда идет дождь.

Теперь же такая ситуация может измениться: китайские исследователи разработали новое решение для создания всепогодного солнечного элемента, который работает как от солнечного света, так и от капель дождя. Результаты своей работы они опубликовали в Журнале Angewandte Chemie.

Команда из Океанского университета (Ocean University of China, Qingdao) и университета Юньнать (Yunnan Normal University, Kunming) разработали высокоэффективную фотоэлектрическую ячейку гретцеля. Для того, чтобы капли дождя способствовали производству электроэнергии, китайские ученые использовали тончайшую пленку из графена.

Графен представляет собой двумерную форму углерода, в котором атомы расположены в структуре, которая напоминает пчелиные соты. Он может быть легко получен окислением, отшелушиванием, и последующим восстановлением графита. Этот материал обладает уникальными электронными свойствами: он является хорошим проводником тока и содержит множество свободных электронов, которые без труда перемещаются по всему слою. Графен также способен связывать положительно заряженные ионы с его электронами (кислотно-основное взаимодействие Льюиса) в водных растворах. Это свойство используется в процессах на основе графена для удаления ионов свинца и органических красителей из растворов.

Читайте также: «Графеновый» глаз мотылька позволил создать сверхэффективные солнечные панели

Это явление вдохновило исследователей, работающих с Qunwei Tang (профессор материаловедения в Ocean University of China) использовать графеновые электроды для получения энергии от воздействия капель дождя. Капли дождя не чистая вода – они содержат соли, которые диссоциируют на положительные и отрицательные ионы. Положительно заряженные ионы, в том числе солей натрия, кальция и ионы аммония, могут связываться с поверхностью графена.

Когда капля дождя попадает на графеновое покрытие, в точке соприкосновения она насыщается положительно заряженными ионами. В это же время графен обогащается делокализованными электронами. Следствием этого является образование двойного из электронов и положительно заряженных ионов – процесса, который получил название «псевдоконденсация». Разность потенциалов, связанных с этим явлением является достаточным для получения напряжения и тока.

Говорить о скором выходе готового коммерческого продукта на основе «всепогодных» солнечных панелей пока рано. Однако учёные уверены, что после ряда дополнительных тестов и усовершенствований, технология может стать достаточно перспективной и даже потеснить традиционные фотоэлементы.

Источник: electromobile360.ru