"Нано-цветы" позволят увеличить емкость аккумуляторов и солнечных батарей

Исследователи уже не раз обращались к цветам за идеей более эффективного сбора солнечной энергии (вспомнить, хотя бы, скромный подсолнух, который стал прообразом более совершенной солнечной концентрационной установки (CSP)). И вот недавно ученые из университета штата Северная Каролина разработали «нано-цветы» – структуру из сульфида германия (GеS), которую планируют использовать в солнечных батареях. Секрет в том, что ультратонкие лепестки материала обеспечивают большую площадь поверхности в сравнительно небольшом количестве пространства.

Исследователи создали цветок-подобную структуру, сначала нагрев порошок сульфида германия в печи, пока тот не начал испаряться. Затем пар был резко охлажден в холодильной зоне печи, превратившись в слоистые листики толщиной всего от 20 до 30 нанометров и до 100 микрометров в длину. Собранные в пучок листики в структурном плане получились похожие на цветок календулы или гвоздики.

Сульфид германия представляет собой полупроводниковый материал, который ученые считают привлекательным для использования в солнечных элементах, поскольку он нетоксичен и сравнительно недорогой, в то время как его атомная структура позволяет эффективно поглощать солнечную энергию и преобразовывать ее в электричество. Однако, по мнению исследователей, солнечные батареи является не единственной возможной областью применения «нано-цветочной» технологии.

«Эта технология может значительно увеличить емкость литиево-ионных аккумуляторов, например более тонкая структура с большей площадью поверхности может содержать больше ионов лития», – говорит доктор Линю Цао (Linyou Cao), доцент кафедры материаловедения и инженерии университета штата Северная Каролина и соавтор статьи об исследовании. «Кроме того, такая цветочная структура GeS позволит увеличить потенциал суперконденсаторов, которые также используются для хранения энергии».