. DURCHBRUCH IN DER BIOMIMIKRY: SCHMETTERLINGSFLÜGEL KÖNNTEN ZU BESSEREN SONNENKOLLEKTOREN FÜHREN - WISSENSCHAFT

Durchbruch in der Biomimikry: Schmetterlingsflügel könnten zu besseren Sonnenkollektoren führen

Schmetterlingsflügel-Sonnenkollektorbild

Eine schmetterlingsbetriebene Zukunft?

Biomimikry ist die Anwendung biologischer Prinzipien auf menschliche Designs. Klettverschluss ist das offensichtlichste Beispiel (mehr davon in unserer Diashow Nature-Inspired Innovations). Die neueste Entdeckung hat mit Schmetterlingsflügeln und Solarzellen zu tun. Lesen Sie weiter für weitere Details.

Schmetterlingsflügel-Sonnenkollektorbild

Technische Details zu von Schmetterlingsflügeln inspirierten Solarmodulen


Das ganze Papier ist hier online verfügbar. Hier ist die Zusammenfassung:

In diesem Artikel haben wir eine neuartige Photoanodenstruktur untersucht, die von Schmetterlingsflügelschuppen inspiriert ist und möglicherweise auf farbstoffsensibilisierte Solarzellen angewendet werden kann. Quasi-wabenförmige Struktur (QHS), flache Konkavitätsstruktur (SCS) und Kreuzrippenstruktur (CRS) wurden unter Verwendung von Schmetterlingsflügeln als Biotemplaten getrennt auf einem fluordotierten, mit Zinnoxid beschichteten Glassubstrat synthetisiert. Die von den ursprünglichen Schmetterlingsflügeln erhaltenen Morphologien der Photoanoden wurden durch Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die kalzinierten Photoanoden mit Schmetterlingsflügelstrukturen, die aus angeordneten Graten und Rippen aus Nanopartikeln bestanden, vollständig kristallisiert waren. Die Analyse der Absorptionsspektrenmessungen bei Wellenlänge des sichtbaren Lichts zeigt, dass die Lichtsammeleffizienzen der QHS-Photoanode aufgrund der speziellen Mikrostrukturen höher waren als die der normalen Titandioxid-Photoanode ohne Biotemplate, und darauf basierend kann der gesamte Wirkungsgrad der Solarzelle angehoben werden .

Kurz gesagt, sie haben eine Möglichkeit gefunden, farbstoffsensibilisierte Solarzellen (wahrscheinlich) effizienter und kostengünstiger zu machen. Diese Zellen sind ein relativ neuer Typ von Dünnschichtsolarzellen. Laut Science Daily:

Labortests ergaben, dass der Schmetterlingsflügel-Sonnenkollektor Licht effizienter absorbiert als herkömmliche farbstoffsensibilisierte Zellen. Der Herstellungsprozess ist einfacher und schneller als andere Verfahren und könnte nach Ansicht der Forscher zur Herstellung anderer kommerziell wertvoller Bauelemente verwendet werden.

Dies erinnert mich an andere Beispiele der Solar + Biomimik:

Mottenaugen könnten das Geheimnis besserer Sonnenkollektoren bewahren, und haarige Sonnenkollektoren könnten aus dem Durchbruch von Nanodrähten resultieren.

Aus der Arbeit der Evolution können wir viel lernen. Immerhin dauerte es viel länger als wir, einen Versuch & Irrtum-Prozess zu durchlaufen, der die Dinge in langsamen Schritten verbesserte.

Über das Chemistry of Materials Journal, Science Daily

Fotos: ACS

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