色素増感太陽電池用のナノツリー
韓国先端科学技術研究所の応用ナノ技術科学研究所およびレーザー熱研究所の研究者米国カリフォルニア大学バークレー校では、色素増感太陽電池の効率を高めるために協力しました。色素増感太陽電池 1960年代後半に、照射された有機色素が電気化学セルの酸化物電極で電気を生成できることが発見されました。光合成の主要なプロセスを理解してシミュレートするために、カリフォルニア大学バークレー校でホウレンソウから抽出されたクロロフィルを使用してこの現象を研究しました（生体模倣または生体工学的アプローチ）。このような実験に基づいて、色素増感太陽電池（DSSC）の原理による発電が1972年に実証されました。薄膜太陽電池のグループに属する色素増感太陽電池は、光と光の間に形成された半導体に基づいています。増感されたアノードと電解質、光電気化学システム。組み込まれている色素分子はナノメートルサイズですが、適度な量の入射光を取り込むために、色素分子の層を分子自体よりもかなり厚くする必要があります。この問題に対処するために、ナノマテリアルを足場として使用して、3Dマトリックスに多数の色素分子を保持し、細胞の任意の表面積の分子数を増やします。機能 DSSCには多くの魅力的な機能があります。従来のロール印刷技術を使用して簡単に作成でき、半柔軟性で半透明であり、ガラスベースのシステムには適用できないさまざまな用途を提供し、使用される材料のほとんどは低コストです。その変換効率は最高の薄膜セルよりも劣りますが、理論的には、その価格/性能比は、化石燃料発電と競合できるほど十分に優れているはずです。現在、色素増感太陽電池は約11％に達する可能性がありますが、通常の従来のシリコン電池は15％以上です。分岐技術 自然界では、太陽光を最大限に取り込むために、樹木には階層的な複数世代の分岐があります。この事実に触発されて、研究者たちは、ポリマー除去とシード堆積を組み合わせた単純な熱水アプローチを開発し、長い枝を持つ小さな木に似たZnOナノワイヤー（NW）を合成して、効率的な色素増感太陽電池を開発しました。 原則 研究者らは、短絡電流密度と全体的な光変換効率は、垂直に成長したZnO NWに基づくデバイスと比較して、分岐ZnONWで製造された色素増感太陽電池よりもほぼ4倍高いと主張しています。効率の向上は、より高い色素負荷と光収穫のための表面積の増加と、結晶性ZnO分岐に沿った直接伝導による電荷再結合の減少によるものです。階層的なナノツリー構造は、大容量のエネルギー貯蔵および高効率のエネルギー消費デバイスにも役立ちます。
ナノマテリアル