Tlenkowe "nanowłócznie", lepsze ogniwa
Hodowanie i precyzyjne pozycjonowanie na krzemowym podłożu mikroskopijnych kryształów tlenku cynku o kształcie włóczni może zwiększyć wydajność baterii słonecznych. Doktor Jay A. Switzer i jego zespół z Missouri University of Science and Technology poinformowali w piśmie Chemistry of Materials, że ich wynalazek przyczyni się też do stworzenia doskonalszych laserów, źródeł oświetlenia czy urządzeń piezoelektrycznych. Naukowcy zanurzyli kryształ krzemu w alkalicznym roztworze zawierającym jony cynku. Doprowadziło to do porastania krzemu niewielkimi kryształami tlenku cynku o średnicy 100-200 nanometrów i długości 1 mikrometra.
Tlenek cynku jest w stanie zarówno absorbować, jak i emitować światło. Tak więc w bateriach słonecznych przydadzą się jego właściwości absorpcyjne, a w laserach - emisyjne. Zarówno tlenek cynku jak i krzem są półprzewodnikami, jednak oba materiały absorbują różne spektrum promieniowania. Krzem dobrze absorbuje podczerwień, a tlenek cynku - ultrafiolet. Łącząc je uzyskujemy ogniwo o szerszym spektrum działania.
Inni naukowcy już wcześniej wpadli na pomysł łączenia tych materiałów, jednak nikt nie opracował wystarczająco dobrej metody. Łączenia dokonywano metodami próżniowymi, a ze względu na wysoką reaktywność krzemu nie można było osadzać tlenku cynku bezpośrednio na nim, potrzebny był trzeci materiał, pełniący rolę bufora. Metoda taka jest jednak bardzo droga, a ponadto nie dawała gwarancji precyzyjnego osadzania. Odsetek błędów wynosił aż 40%.
Switzer i jego koledzy zauważyli, że należy pochylić kryształy tlenku cynku, by można było je precyzyjnie i bez żadnego bufora osadzać na krzemie. Przy nachyleniu rzędu 51 stopni względem powierzchni krzemu, odsetek błędów został zmniejszony do 0,2%. Precyzja jest konieczna, by osiągnąć dobrą wydajność.
Komentarze (3)
waldi888231200, 15 sierpnia 2009, 01:44
Galwanizacja.
lucky_one, 15 sierpnia 2009, 12:37
Galwanizacja zakłada pokrywanie jednego metalu drugim, ale z udziałem prądu elektrycznego (tworzy się ogniwo galwaniczne). Tutaj po pierwsze nie ma mowy o prądzie elektrycznym, po drugie krzem i tlenek cynku są półprzewodnikami a nie metalami.
Ja bym to prędzej nazwał kontrolowanym wytrącaniem osadu lub kontrolowaną krystalizacją..
waldi888231200, 15 sierpnia 2009, 12:41
I dokładnie tak tu jest krzem jest jedną elektrodą a cynk drugą , proces napędza silnie kwasowy a może zasadowy elektrolit (sam nie wytrącający się na krzemie albo po reakcji transportu jonu cynku przechodzi do formy gazowej - coś jak korozja) choć z artykułu nie wynika że nie użyto np: silnego pola elektrycznego.