Elindult az új Otthonfelújítási program! Minősítsen elő!
A napelemek hatékonysága a hajszálnál ezerszer vékonyabb polimerek finomrétegekbe történő elrendezésén múlik Figyelemreméltó lehetőségek tárultak fel a polimerek világában a nano-szerkezetek molekuláris szintű vezérlése segítségével, felületaktív anyagok felhasználásával. Manapság a polimerek felépítése olyan oldóanyagok igénybevételével történik, melyek károsítják a környezetet, ám az Egyesült Államokbeli Oak Ridge Laboratórium kutatói egy „zöld” megoldást találtak a napelem gyártásban felhasznált polimerek előállítására. Vizes környezetben, egy oldószer jellegű molekulát használnak sablonként. Eredményeikről a Királyi Természettudományos Társaság Nanoscale c., folyóiratában számoltak be. A programért felelős kutatók egyike, Ilia Ivanov, arról számolt be, hogy egy olyan egyedi polimer-felhalmozást szeretnének oldóanyagban létrehozni, amit vékony rétegekbe tudnak rendezni. Az önmagát felépítő hibátlan polimer-szerkezet, lehetővé teszi az elektromos töltések gyors áramlását a napelemes alkalmazások számára. A kutatás eredményei olyan molekuláris építőelemek megalkotását teszi lehetővé, melyek a fényérzékeny és fényelektromos anyagok tervezésében jelentős előrelépést jelent. Egy olyan félvezető polimer megtervezése vált így lehetővé, melynek gerincét egy hidrofób (víztaszító) rész, míg oldalláncait hidrofil (vizet vonzó) szerkezetek alkotják. A vízben oldódó oldalláncok egy „zöld” megoldást kínálnak egy önmagát organikusan felépítő fényelektromos anyag számára. A kutatók egy vízbázisú oldóanyaghoz adták a polimert mely egy ugyancsak hidrofób és hidrofil végekkel bíró felületaktív molekulát tartalmazott. A hőmérséklet és koncentráció függvényében a felületaktív anyag, különböző sablonokba alakítja magát, amelyek aztán nanoléptékű hexagonális, szférikus cellákba és laprétegekbe segíti rendezni a polimert. A félvezető polimerben az atomok oly módon rendeződnek el, hogy az elektronokat könnyen osszák el. A kutatatás betekintést enged a polimer szerkezetek kialakulásának egyes fázisaiba, amint az ismétlődő formák együttesei funkcionális kristályokat alkotnak. Ezek a kristályok képezik aztán az alapját azon igen vékony fényelektromos filmrétegeknek, amelyek szélsőséges környezeti körülmények között, mint sivatagi vagy akár világűrbéli viszonyok, energiát képesek szolgáltatni.
