Detta är en schematisk bild av den fotokatalytiska nanokristallen. Kreditera: Journal of Visualized Experiments
En anledning till att solenergi inte har använts i stor utsträckning är att ljusabsorberande material inte är hållbara. Material som skördar solstrålning för energi överhettas ofta eller försämras med tiden; detta minskar deras livskraft att konkurrera med andra förnybara energikällor som vind- eller vattenkraftgeneratorer.
Ett nytt videoprotokoll tar upp dessa frågor genom att presentera en syntes av två oorganiska nanokristaller, var och en är mer hållbar än sina organiska motsvarigheter. Artikeln, publicerad i Journal of Visualized Experiments ( JoVE ), fokuserar på syntesen av flytande fas av två nanokristaller som producerar vätgas eller en elektrisk laddning när de utsätts för ljus. "Den största fördelen med denna teknik är att den möjliggör direkt, all oorganisk koppling av ljusabsorbenten och katalysatorn, "säger den ledande författaren Dr Mikhail Zamkov från Bowling Green State University.
Zamkovs nanokristaller är unika av två skäl:de separerar laddning på olika sätt på grund av deras arkitekturer, och de är oorganiska och hållbara. Den första nanokristallen är stavformad, som möjliggör laddningsseparering som behövs för att producera vätgas, en reaktion som kallas fotokatalys. Den andra nanokristallen består av staplade lager och genererar elektricitet, blir därmed solceller. Eftersom nanokristallerna är oorganiska, de är lättare att ladda och mindre känsliga för värme än deras organiska motsvarigheter. Zamkovs oorganiska fotokatalytiska material möjliggör en laddningsbar reaktion när den utsätts för billiga organiska lösningsmedel, medan vid traditionella fotokatalytiska reaktioner nedbryts katalysatorn ofta irreversibelt. De fotovoltaiska nanokristallerna tål också högre värme än de traditionella solcellerna som inte sprider värme väl.
"Vi har etablerat en ny metod för att göra fotokatalytiska och fotovoltaiska material. Detta är främst viktigt som en ny strategi för att göra fotovoltaiska filmer som är 100% oorganiska, vilket ger en mer stabil solpanel. Det är en design som du kan nå marknadsförbarhet, "Dr Zamkov säger." Det är viktigt att dessa steg dokumenteras i ett videoformat, som syntes av de fotokatalytiska nanokristallerna och de fotovoltaiska cellerna är långa förfaranden med detaljerade steg. Det gör vår teknik mer synlig och tillgänglig. "