فناوری نانو در خدمت سیستم‌های تبدیل انرژی خورشیدی

محققان اروپایی موفق به تولید نانولوله‌های خودسامان‌ده و توسعه ترکیبات جدیدی شدند که برای تبدیل انرژی خورشیدی بسیار سودمندند.

محققان اروپایی موفق به تولید نانولوله‌های خودسامان‌ده و توسعه ترکیبات جدیدی شدند که برای تبدیل انرژی خورشیدی بسیار سودمندند.

یکی از موضوعات تحقیقاتی روز دنیا، نانولوله‌های اکسیدی یک‌بعدی خودآرا هستند که نسبت بالای سطح به حجم آنها منجر به خواص جالب و مفید در آنها شده است.

به‌خصوص در ۲۰ سال گذشته آرایه‌های منظم اکسید تیتانیوم متخلخل یا نانولوله‌هایTiO2 که از طریق آندایز الکتروشیمیایی تهیه شده‌اند به‌طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. تا امروز، TiO2 به‌واسطه کارایی بالا، پایداری، ارزانی و نداشتن اثرات مخرب برای انسان و محیط زیست، تنها ماده مناسب برای کاربردهای فوتوکاتالیستی بوده است.

پژوهشگران اروپایی اخیراً اقدام به تهیه و تعیین مشخصات نانولوله‌های TiO2 خودآرا با ساختارمنظم و شبیه به اکسید آلومینیوم متخلخل و نانولوله‌های سیلیکونی، طی پروژه ای به‌نام T1-Nanotube کرده‌اند. آنها به‌دنبال درک پارامترهای کلیدی حاکم بر فرآیند خودآرایی نانولوله‌های TiO2 که بر ابعاد لوله، جهت‌گیری و مورفولوژی آنها تاثیر دارند هستند. هدف نهایی آنها ابداع مواد جدید با کارایی عالی برای کاربرد در سیستم‌های تبدیل انرژی خورشیدی نظیر پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ است.

مکانیسم خودآرایی این نانولوله‌ها قبلاً به‌وسیله روش‌های آنالیز پیشرفته سطح از قبیل طیف‌سنجی پراش رادرفورد (RBS) و آنالیز واکنش هسته‌ای (NRA) مطالعه شده است.

اعضای این گروه توانستند نانولوله‌های TiO2 دوپ‌شده با نقره یا آهن تولید کنند. این ترکیبات، فعالیت فوتوکاتالیستی زیادی نشان می‌دهند که برای کاربردهای تبدیل انرژی خورشیدی مناسب است.

تجاری‌سازی نتایج این پروژه می‌تواند به بهره‌برداری بهتر از انرژی خورشیدی و مزایای اقتصادی چشمگیری برای جامعه منجر شود.