Юта университетінің инженерлері танымал микротолқынды пештің көмегімен арзанырақ, қол жетімді және аз улы металдардан жартылай өткізгіш нанокристалдарды алудың жаңа әдісін жариялады. Жаңа технология тиімдірек фотоэлектрлі күн батареялары мен жарықдиодты шамдарды, биологиялық сенсорларды және жылуды электр энергиясына түрлендіру жүйелерін әзірлеуге және өндіруге ықпал етеді. Университеттің металлургия кафедрасының профессоры Майкл Фридің айтуынша, осы технологияға негізделген кейбір коммерциялық өнімдер небәрі бес жыл ішінде қолжетімді болады.

Майкл Фри және зерттеудің жетекші авторы Прашант Сарсват өз жұмыстарында кәдімгі микротолқынды пеште бар болғаны 18 минутта ең біркелкі мыс-мырыш-қалайы-күкірт (CZTS) жартылай өткізгіш нанокристалдарын алу үшін қажетті оңтайлы уақытты анықтады. CZTS нанокристалдарының алынғанын растау үшін ғалымдар әртүрлі сынақтарды, соның ішінде рентгендік кристаллография, электронды микроскопия, атомдық күшті микроскопия және ультракүлгін спектроскопияны қолданды. Сонымен қатар, олар материалдың шын мәнінде жұмыс істейтінін растау үшін, сондай-ақ нанокристалдардың әртүрлі қолданбалар үшін әмбебап ететін қасиеті бар «кванттық шектеуге» ие екенін көрсету үшін шағын фотоэлектрлік күн батареясын салды.

Уытты кадмий мен мышьякты пайдаланатын дәстүрлі фотоэлектрлік жартылай өткізгіштерден айырмашылығы, CZTS нанокристалдары экологиялық таза ингредиенттерден жасалған.

Жаңа әдістің мәні мынада. Металл тұздары олейламин негізіндегі еріткіште ерітіледі, содан кейін құрамында суспензияланған CZTS нанокристалдары бар «сияны» қалыптастыру үшін микротолқынды пеште қыздырылады. Енді «сия» күн батареясының бетіне жағылып, жоғары тиімді сіңіргіш (белсенді) қабат түзеді. CZTS нанокристалдары көп қабатты күн батареяларын жасау үшін басқа материалдармен бірге пайдаланылуы мүмкін.

Ғалымдардың пікірінше, материалдарды өңдеу үшін микротолқынды пештерді пайдалану қажетсіз химиялық «жағымсыз реакцияларды» басады, бұл мақсатты материалдың шығымының артуына әкеледі.

Күн батареяларынан басқа, CZTS нанокристалдары жылу энергиясын, соның ішінде автомобильдер мен өнеркәсіптік кәсіпорындардан алынатын жылуды термоэлектрлік түрлендіру үшін, биосенсорларды өндіру үшін, сондай-ақ электронды схемалардың құрамдас бөліктері ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Click here to preview your posts with PRO themes ››

{әлеуметтік}