تولید برق از باران توسط سلول خورشیدی گرافنی

سلول‌های خورشیدی با وجود تامین انرژی از طریق تابش نور خورشید، معایبی نیز دارند که از جمله‌ی آن می‌توان به عدم تولید انرژی در زمان بارش باران اشاره کرد. اما تحقیقاتی که به تازگی انجام گرفته ممکن است این معادله را تغییر دهد.

 

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های فنی، سلول‌های خورشیدی را به ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه بدل کرده است. فناوری صفحات خورشیدی هنوز محدودیت‌هایی دارد که یکی از آن‌ها آب وهواست.

 

تیمی از چهار دانشمند چینی ازدانشگاه یونان نرمال و دانشگاه اقیانوس چین به تازگی روشی را برای استفاده از گرافن در صفحات خورشیدی و تبدیل باران به انرژی پاک پیدا کرده‌اند.

محققان چینی برای رفع این نقطه ضعف، در سلول خورشیدی خود از یک لایه گرافنی اضافی استفاده کردند. گرافن یک ساختار دو بعدی کربن است که در آن اتم‌ها به شکل لانه زنبور با یکدیگر پیوند خورده اند.

برای ساخت گرافن از روش‌های اکسیداسیون، لایه برداری شیمیایی و مکانیکی و سنتز شیمیایی استفاده می‌شود.

گرافین دارای خواص الکتریکی غیرمعمولی است و علاوه بر رسانش الکتریکی، الکترون‌های آزادی دارد که در تمام سطح لایه حرکت می‌کنند. در محلول آبی، الکترون‌های گرافن با یون‌های دارای بار مثبت پیوند برقرار می‌کنند. این ویژگی گرافن برای جداکردن یون‌های سرب و رنگ‌های ارگانیک از ترکیبات آلی به کار گرفته می‌شود.

دانشمندان با استفاده از این ویژگی، از الکترون‌های گرافین برای تولید انرژی در مواجهه با قطرات آب استفاده کرده‌اند. در واقع در آن راه‌حل از الکترودهای گرافین برای تولید انرژی از طریق تماس با آب استفاده می‌کنند. قطرات آب باران را نمی‌توان آب خالص خواند، چراکه مایع مورد نظر از وجود نمک بهره می‌برد که می‌توان یون‌های مثبت و منفی آن را تفکیک کرد.

یون‌های مثبت موجود در قطرات آب باران که شامل سدیم، کلسیم و آمونیوم است روی سطح گرافین قرار می‌گیرند. قرار گرفتن یون‌های مثبت قطرات آب روی لایه‌ای از گرافین که مملو از الکترون‌های نامنظم و آزاد است، باعث ایجاد دولایه از الکترون‌ها و یون‌های مثبت می‌شود که با عنوان شبه خازن (pseudocapacitor) شناخته می‌شود. اختلاف پتانسیل حاصل از این پدیده، برای تولید ولتاژ و جریان الکتریکی کافی است.

موضوعات مقاله

پیشرفت چشمگیر تولید گاز طبیعی از ضایعات

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری «انرژی امروز»، بزرگترین شرکت متصدی این عملیات به نام مدیریت ضایعات

باید به سمت سوخت یورو۵ برویم

شهردار تهران گفت: تعطیلی خط هفت هیچ جنبه سیاسی نداشت دلمان می‌خواست ادامه پیدا کند، اما از نظر ای

پنجمین کنفرانس انرژی بادی ایران برگزار می‌شود

        پنجمین همایش کنفرانس انرژی بادی ایران نیمه دوم مهرماه سال جاری برگزار می شود.

کاهش قیمت نفت با دلواپسی‌های قبل از نشست اوپک

با بی‌میلی معامله گران نسبت به توجه به نشست هفته آینده اوپک، قیمت نفت کاهش یافت.

رهبران هوش مصنوعی بر دنیا حکمرانی خواهند کرد

رئیس جمهور روسیه حکمرانان آینده دنیارا، رهبران تکنولوژی هوش مصنوعی می داند.

خرید برق تضمینی شد!

مصرف مازوت و گازوییل نیروگاه‌ها چقدر است؟

Boiler Operator’s Handbook

This book is written for the boiler operator, an operating engineer or stationary engineer by tit

ساخت قلب پیل سوختی با فناوری نانو

بزرگترین نیروگاه مجازی دنیا در استرالیا ساخته می‌شود

آغاز ساخت نیروگاه بادی در کاغذ کنان میانه

فرماندار شهرستان ویژه میانه از آغاز ساخت نیروگاه بادی ۵۰ مگاواتی در این شهرستان خبر داد.

رآکتور خورشیدی-حرارتی تبدیل CO2 به سوخت مایع

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری «انرژی امروز»، رآکتور خورشیدی-حرارتی «HI-LIGHT»، با بکارگیری فناور

تولید ماهانه نفت ایران کاهش یافت

صدور آنی قبض گاز برای مشترکان

طراحی نیروگاه‎های جدید فراساحلی توسط ژاپنی‎ها

در صورت اجرایی شدن این طرح، نخستین نیروگاه های دریایی با سوخت LNG در جهان طراحی و توسعه داده خواه