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Die dünnste Dünnfilm-Fotozelle

16.12.2021

Ingenieure der Stanford University haben eine Solarzelle mit Übergangsmetalldichalkogeniden (TMD) auf einem flexiblen Polyamidsubstrat entwickelt. Ihr Prototyp zeigte einen Rekordwirkungsgrad für solche Dünnschicht-Solarzellen - 5,1 %.

Die Autoren der Studie glauben, dass sie durch Optimierung der optischen und elektrischen Eigenschaften einen Wert von 27 % erreichen können. Der Prototyp hat auch ein 100-mal größeres Masse-Leistungs-Verhältnis als jede zuvor entwickelte PDM-Solarzelle: 4,4 Watt pro Gramm. Wissenschaftler erwarten jedoch, 46 Watt / Gramm zu erreichen.

Der Prototyp des Stanford-Teams umfasst Wolframdiselenid- und Goldkontakte, die mit einer ein Atom dicken Schicht aus leitfähigem Graphen beschichtet sind. All dies ist eingebettet zwischen einem flexiblen Polymer und einer Antireflexbeschichtung, die die Lichtabsorption verbessert. Die vollständig zusammengebaute Solarzelle ist weniger als 6 Mikrometer dick, was 15-mal dünner ist als ein Blatt Papier.

Das Hauptmaterial kommerzieller Solarzellen ist Silizium. Der Wirkungsgrad solcher Photopanels beträgt fast 30 %, aber sie sind zu schwer und starr für den Einsatz, wo Flexibilität und Leichtigkeit benötigt werden. Während DPMs vielversprechend sind, sind sie dünn und enthalten keine giftigen Chemikalien.

Geringes Gewicht und hohe Leistung sind von größter Bedeutung für verschiedene tragbare Geräte, autonome Sensoren, Luft- und Raumfahrt und Elektrofahrzeuge.

PDMs sind auch biokompatibel, sodass sie in tragbaren Geräten verwendet werden können, die direkten Kontakt mit menschlicher Haut oder Gewebe erfordern.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Lesen nach Ton 07.12.2009

Das Rauschen eines Nadeldruckers kann den gedruckten Text lesen. Zu diesem Ergebnis kam eine Gruppe von Computersicherheitsexperten der Universität Saarbrücken (Deutschland).

Sie druckten Wörter aus einem Wörterbuch auf einem Drucker aus und zeichneten die Geräusche auf, die sie machten. Nachdem die Forscher aus den aufgezeichneten Geräuschen eine Datenbank zusammengestellt hatten, brachten die Forscher dem Computer bei, den Text aus dem Rattern des Druckers wiederherzustellen.

Der Erkennungserfolg liegt bei 70%. Obwohl Nadeldrucker mittlerweile als veraltet gelten, verwenden sie immer noch 30 % aller deutschen Banken zum Drucken von Rechnungen und Kontoauszügen, und 60 % der Ärzte verwenden diese Drucker, um Krankenakten zu führen. Wenn Sie also mit einem Mini-Diktiergerät in eine Bank oder Klinik gehen und das Geräusch des Druckers aufzeichnen, können Sie auf streng vertrauliche Daten zugreifen.

Erfahrungen im Wartezimmer eines echten Arztes bestätigten, dass diese Daten tatsächlich ausgelesen werden können.

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