亚利桑那州的研究人员试图完善太阳能发电

在七月份104度星期五,当阳光洒满亚利桑那大学博士生Dio Placencia坐在化学科学大楼一个嘈杂的真空室前,试图推进可再生能源革命。欧洲杯线上买球

作为美国UA教授尼尔·r·阿姆斯特朗研究小组的一员,Placencia正在进行一项旨在创造一种薄而灵活的有机太阳能电池的研究,这种电池可以为帐篷供电,也可以在上下班往返之间为汽车充电。

他对可再生能源充满热情,他说太阳能几乎没有融入到社会中,这是一种浪费。“我有一个小小的平板,我可以带着它到处走,”Placencia说。“我通常把它放在背包里,在上学的路上给手机充电。”

太阳是干净的,免费的。“在这儿,”他说。“为什么不用呢?”

在整个大学里,教授、研究人员、学生和其他政策规划和经济分析领域的人士都在努力让这个问题变得没有意义。地区丰富的阳光所指出的,他们正在凿等问题如何使用太阳能设备产生工厂层面,如何利用它来收取一天不可缺少的新产品——手机,MP3播放器,笔记本电脑,晚上要做什么,当云停止能源来自天空的赠品。

这项研究在实验室中进行,最先进的设备由数百万美元的联邦基金资助。2020欧洲杯下注官网这是学生们直觉的产物,也是长期从事揭开科学奥秘的工作的结果。欧洲杯线上买球在此过程中,学生们正沉浸在一个新兴行业中,许多人希望这个行业将成为未来十年的经济引擎。

“望着可再生能源是要强调,我们不知道下一个突破将是一个完美的地方,”莱斯利P.托尔伯特,用于研究,研究生和经济发展UA副总裁。“某处在实验室的某个地方,甚至有他们根据知道有,在他们身后,基础科学的研究人员组成的核心生产是有人搞清楚,以捕捉阳光一种全新的方式。事实上,也有很多人这样做。而欧洲杯线上买球新的信息,将养活自己的想法。”

阿姆斯特朗,在UA化学和光学科学教授,偶尔教大一化学。欧洲杯线上买球他决定1天接近学期末要尽量让即使是材料更相关。“我对自己说,好了,在我的手机锂离子电池,在我的iPod,” - 他的女儿给了他一个 - “我不知道我们有多少煤燃烧在一天结束那些家伙收起来,因为。这是很大驱动便携式电源之一,让这一切的东西掉格“。做一些非常保守的计算之后,他来到一个答案,这是他与全班学生共享:“你燃烧大约每次充电的锂离子电池的煤一斤的四分之一,而你产生约每充CO2半磅,每个电池,每天....房间了真的很安静。”

下一次,他打算计算每条推文消耗了多少煤炭。

阿姆斯特朗说:“这真是令人心寒。“你开始计算和思考,在过去的十年里,你和我为我们的生活增加了多少消费电子设备,我通常每晚充电一次——我的笔记本电脑和手机。然后你开始想,‘如果我真的买了一辆电动汽车,我晚上回到家,把插头插上,’你会做同样的事情。我们很快就会关闭这个网络。”

今年四月,能源美国能源部宣布将资助阿姆斯特朗的中心界面科学作为46个能源前沿研究中心之一。欧洲杯线上买球这些中心,这将获得每年2 $百万到$ 500万五年的任务,是“解决当前基本的科学路障,清洁能源和能源安全,”根据美国能源部。

1973年第一次阿拉伯石油禁运期间,阿姆斯特朗还是一名研究生,从那时起,他就经历了一连串政府因能源问题发出的求救电话。一次这样的紧急情况使他发现了德国海因茨·格里舍尔和弗兰克·威利格的作品。他们已经知道如何将染料分子吸附到氧化物表面,并利用太阳光分解水。“我想,‘就是这样。这就是我的职业生涯。’”

1978年,他被光热太阳能转换项目吸引到亚利桑那大学。在20世纪80年代,随着天然气再次廉价而充足,太阳能又回到了次要地位。

接下来的电话来了大约四年前。“能源部已开始感觉到,潮汐即将再次转移,大时间,”阿姆斯特朗说。“他们真的很担心,他们不知道该怎么办 - 如何在一个方式,这将导致新的资金,这将对本世纪,我们有中间与它相关联,这样的理由目前本作大会某个地方去“。

阿姆斯特朗意识到,是时候回到他30年前就想解决的问题上来了。“这一次,我们的装备真的很好,”他说。“我们已经学会了如何在分子水平上成像分子,我们已经学会了如何测量令人难以置信的薄膜的能量,我们已经学会了如何制造设备,我们已经与物理学家和材料科学等领域合作,欧洲杯线上买球我们还做了很多其他有趣的事情,我突然意识到我可以在这里把一切都融合在一起。”

在他的办公室时,他显示他的工作的一个示例:在其上沉积的铟锡氧化物薄膜,在显示技术,如计算机屏幕中发现的导电透明氧化物玻璃的1平方英寸。最重要的是为有机染料构成的薄膜。最后一层是铝电极。

“你必须与这些细胞上奠定了塑料卷,”他解释说。“我们的想法是你去目标或类似的东西,买的塑料摇吧出这个卷。它有连接到它的两条线,并在您插上电池或笔记本电脑,并收取不起来。”

“总的厚度大约是400纳米,这是人类头发厚度的万分之一。然而,在它上面照一盏灯,你就能从中得到电。现在我们想让它更厚一点。我们必须把它们保持得很薄,这样才能把所有的电荷都排出设备。但如果你认为这是一个三明治结构,我们已经做了这个令人难以置信的薄夹层,然后每层的联系必须恰到好处的化学成分、分子的取向,他们坚持每个潜在的表面。如果我只改变一个分子层,也就是1纳米厚度的成分我可以把一个好的设备变成一个坏的设备;我可以把一个坏的设备变成一个好的设备。这就是我们需要的控制程度。我们还没有完全理解它。”

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