Normal solkrem vil bidra i etableringen av solcellepaneler

Du kjenner ham fra hvit flekk på nesen eller på baksiden. Men når den hvite krem ​​som beskytter huden mot solen kan begynne å produsere elektrisitet på taket av ditt hjem eller bil. Mange vet at sinkoksyd er en viktig ingrediens i solkrem og pulver for bleie. Men den virker også som en halvleder, som kan anvendes i nye typer av solceller, optiske sensorer, gass og ultrafiolette lasere, så vel som ved fremstilling av hydrogengass, som ville erstatte olje som en brennstoffkilde for biler og lastebiler.

Normal solkrem vil bidra i etableringen av solcellepaneler

"Den største fordelen med sink oksid fremfor andre halvledermaterialer, er at det er mye, det er billig og kan brukes til å lage svært høy kvalitet på utstyr raskt og billig", sier Amir Hassanpour, en fysiker fra Universitetet i Concordia i Montreal. "Det kan føre til lavkost enheter med god produktivitet, som ikke er avhengige av sjeldne, stadig mangler materialer".

Sammen med Hassan kolleger utviklet en ny metode for behandling av sinkoksid for anvendelse i halvledere. Deres gjennombrudd metode kan anvendes til fremstilling av mer effektive solcellepaneler og hydrogen-brenselceller, blant andre. Studien ble publisert i Journal of Materials og design.

På et mikroskopisk nivå, er sinkoksyd et lite tre "trær" - nanostaver - dimensjonale strukturer som gir elektrisk transportbane. For å gi gode resultater i anvendelser slik som gass-sensorer, bør nanostaver plasseres på en bestemt måte. Så ordne dem har alltid vært en kostbar og komplisert prosess.

"kan Sinkoksyd lett dyrkes som tre tilfeldig plasserte nanostaver, hvis diameter som hver 100-1000 ganger mindre enn en menneskelig hår. Men det er veldig vanskelig å angi nanorods, som de vokser, "forskerne sier.

Normal solkrem vil bidra i etableringen av solcellepaneler

Forskere glatt overflate belagt med sinkoksyd og oppvarmet til 400 grader Celsius. Deretter ble de belagt med et første polymersjikt og elektronstrålen blir brukt for stansing av hull i den. Deretter plasseres sinkoksyd maske og mønstret i flasken sinksaltet og andre kjemikalier oppløst i rent vann. Deretter ble løsningen oppvarmet. Sink og vann reagerer bare inne i hullene, slik at nanostaver ble dannet bare i disse hullene. Etter fjerning av polymeren var skog nanorods.

Økende nanostaver i et bestemt mønster, kan forskere skape fotoniske krystaller - spesielle strukturer som fanger lys. Fotoniske krystaller kan anvendes for å skape mer effektive UV-lasere eller optiske gass-sensor som kan endre farge i nærvær av en spesifikk gass.

En slik sensor kan f.eks detektere farlige mengder karbonmonoksyd. Eller det kan brukes for påvisning av sporgasser, som ikke bør være, for eksempel, etylen frukt lagring, da nærværet av etylen kan føre til ødeleggelse av frukt, sa Hassan.

Sinkoksyd-nanostaver vil være en verdifull ressurs for gass-sensorer, som de kan variere på en forutsigbar måte når de utsettes for forskjellige gasser. Selv om slike sensorer kan lages fra nanostaver ikke er anordnet i et bestemt mønster, for å skape et mer følsomt utstyr krever nøye kontroll av posisjoneringen av nanorods. Sinkoksyd nanostaver kan brukes til å lage mer effektive og billige solenergi hydrogen-brenselceller. Siden sinkoksid absorberer energi fra sollys, plasseringsnanostaver i vann fører til at den absorberte solenergi bryter forbindelsen mellom oksygen- og hydrogenatomene i vannmolekyler under dannelse av hydrogengass.

Dette hydrogenet kan samles og deretter anvendes som brensel, ideelt for å erstatte bensin eller andre fossile brensler. Beholde hydrogen, kan ingeniører lett passere den til forbrukeren som et brensel, f.eks, hydrogen bil.