Banerjee, доцент материаловедения и эксперт в работе с наноматериалами, Фэй У, дипломируют научного сотрудника и Иуна Мюнга, доктор философии, партнер постдиссертации, также предпринял шаги к созданию солнечных батарей и более рентабельный.Banerjee и его команда работали с медной фольгой, простой материал, подобный домашней алюминиевой фольге.
Когда большинство металлов нагрето, они формируют толстый металлический окисный фильм. Однако несколько металлов, таких как медь, железо и цинк, выращивают подобные траве структуры, известные как нанопроводы, которые являются длинными, цилиндрическими структурами несколько сотен миллимикронов шириной много микронов высотой многими микронами высотой. Они намереваются определять, как нанопроводы растут.«Другие исследователи смотрят на эти провода от вершины вниз», говорит Бэнерджи. «Мы хотели сделать что-то другое, таким образом, мы сломали наш образец и посмотрели на него от вида сбоку, чтобы видеть, получили ли мы различную информацию, и мы сделали».
Результаты исследования были недавно изданы в CrystEngComm. Международный Центр Университета Вашингтона Продвинутой Возобновляемой энергии & Устойчивости (I-УХОДЫ) и Академия Макдоннелла Глобальное Партнерство Энергетики и окружающей среды (MAGEEP) обеспечил финансирование для исследования.Команда использовала спектроскопию Рамана, техника, которая использует свет от лазерного луча, чтобы взаимодействовать с молекулярными колебаниями или другими движениями.
Они сочли основной толстый фильм составленным из двух различных медных окисей (CuO и Cu2O), у которого были узкие, вертикальные колонки зерна, пробегающего их. Промежуточный эти колонки, они нашли границы зерна, которые действовали как артерии, через которые проталкивалась медь от нижележащего слоя, когда тепло было подано, создав нанопроводы.«Мы теперь играем с этим ионным транспортным механизмом, включая и выключая его и видим, можем ли мы получить некоторые различные формы проводов», говорит Бэнерджи, который управляет Лабораторией для Появления и Прикладных Наноматериалов (L.E.A.N)..Как солнечные батареи, нанопроводы – единственный кристалл в структуре или непрерывная часть материала без границ зерна, говорит Бэнерджи.
«Если мы могли бы взять их и изучить некоторые основные оптические и электронные свойства, мы могли потенциально сделать солнечные батареи», говорит он. «С точки зрения оптических свойств медные окиси хорошо помещены, чтобы стать материалом сбора урожая солнечной энергии».Находка может также принести пользу другим инженерам, которые хотят использовать единственные кристаллические окиси в научном исследовании. Производство единственного кристаллического Cu2O для исследования очень дорогое, Бэнерджи говорит, стоя приблизительно до 1 500$ для одного кристалла.
«Но если Вы можете жить с этой формой, это – длинный провод вместо маленького кристалла, Вы можете действительно использовать ее, чтобы изучить основные научные явления», говорит Бэнерджи.Команда Бэнерджи также ищет другое использование для нанопроводов, включая действие как полупроводник между двумя материалами, как фотокатализатор, фотогальваническое или электрод для разделения воды.