تولید برق از باران توسط سلول خورشیدی گرافنی
در سال‌های اخیر پیشرفت‌های فنی، سلول‌های خورشیدی را به ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه بدل کرده است. فناوری صفحات خورشیدی هنوز محدودیت هایی دارد که یکی از آن‌ها آب وهواست.
به گزارش برق نیوز، 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.
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 کرده اند.
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.
منبع: شبکه های اجتماعی
پربحث‌ترین ها
پربازدیدترین ها
هفته
ماه
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.