Виготовлення та дослідження органічного фотоелементу

реферат

ВСТУП

Чисельність населення планети Земля з кожним століттям зростає. Якщо на початку нашої ери проживало близько 200-300 млн. осіб, за часів відкриття Колумбом Америки 500 млн., на початку ХХ століття 1,6 млрд., а приблизна кількість на кінець ХХІ століття становить 10-12 млрд. осіб. Але ми зможемо и не прожити до кінця ХХІ століття, бо у наш час постає проблема екології, швидкого вичерпання корисних копалин, наприклад, природного газу та нафти вистачить не більше ніж на сторіччя, а вугілля вистачить ще на 300 років, але не потрібно думати, що воно зможе замістити всі паливні ресурси. Хоча в наш час вчені вже знайшли спосіб синтезувати и нафту и газ, але потім постає проблема парникового ефекту, через збільшення концентрації СО2 в нашій атмосфері. Вуглекислий газ виділяється при всіх реакціях горіння нафти, природного газу, вугілля. На допомогу вирішенню цієї проблеми приходять альтернативні джерела енергії - вітер, сонячна енергія та інше. Сонячна енергія є найдоступнішою, бо кожного дня 12-13 годин сонце опромінює нашу планету.

Використання сонячної енергії має специфічні переваги та недоліки. Ця енергія необмежена, але її використання досить утруднене. Сучасні фотоелементи досить неефективні через низку фундаментальних причин, вони дорогі та мають обмежений термін служби.

Класичні фотоелементи базуються на чутливості напівпровідникових структур до світла. Вони виробляють чисту енергію, але процес виробництва та переробки після закінчення терміну експлуатації досить складний та екологічно небезпечний. Тому активно проводяться дослідження альтернативних принципів перетворення світлової енергії на електричну. Це допоможе боротися бодай з ціною та екологічною небезпекою галузі.

1991 року М. Гретцель відкрив фотоелектрохімічні комірки на основі фоточутливих мезопористих оксидів металів[1]. Ці комірки є багатообіцяючими, бо сировина для їх виготовлення дешева, та процес не дуже складний. Вони базуються на використанні органічного барвника, тому будемо посилатися на них як на органічні фотоелементи. В період між відкриттям цих комірок та 2014 роком, багато вчених пропонували різні модифікації, зміни в конструкції, використаних матеріалах, і за допомогою цього з кожним роком КПД комірок Гретцеля зростає.

На відміну від добре відомих та широко досліджених напівпровідникових фотоелементів, органічні зараз знаходяться у стадії вивчення. Тому метою роботи буде виготовлення та дослідження властивостей органічного фотоелементу.

Для успішного досягнення мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Відпрацювати методику нанесення провідникової плівки на скло

2. Виробити власне органічний фотоелемент

3. Дослідити його електричні параметри

Обєктом дослідження є вироблений органічний фотоелемент.

Робота є практичною. У результаті виготовлено органічний фотоелемент виходячи з простих реактивів та обладнання та виміряно його електричні параметри.

Делись добром ;)