Календарь новостей

« Июль 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30	31

Захват света эффективным красителем

Источник: phys.org

Химические соединения, способные эффективно захватывать и преобразовывать энергию света, пользуются большим спросом в качестве ключевых компонентов недорогих солнечных батарей и оптических датчиков. Флуоресцентные органические красители являются весьма перспективными кандидатами для выполнения таких задач, благодаря своей низкой стоимости. Но производительность большинства красителей также невелика, поэтому внедрение технологий на их основе тормозится. Ученые японского исследовательского института RIKEN Шуйчи Эномото и Шиничиро Камино нашли новый краситель, эффективность которого намного выше. Открытие произошло случайно — соединение ABPX (аминобензопираноксантен) было обнаружено в процессе синтеза другого флуоресцентного вещества, родамина B.

Эффективность многих красителей ограничивается тенденцией к образованию агрегаций. Когда молекула красителя поглощает фотон света, она получает энергию, которая может быть либо преобразована в электрический ток (солнечные батареи), либо использована для повторного излучения света (оптические датчики). Но агрегация молекул красителя способствует рассеиванию поглощенного света и снижает производительность. Что касается ABPX, исследование структуры соединения и его фотофизических свойств показало, что образование агрегаций не препятствует его излучающей эффективности. На фото видно, что вещество флуоресцирует и в растворенном виде, и в агрегатном состоянии. Это необычное свойство обусловлено массивной структурой молекулы красителя.

Углеродный «скелет» ABPX почти в два раза больше, чем у того же родамина B. Кроме того, молекула имеет боковые группы, которые предотвращают чрезмерное сближение соседних молекул в водном растворе (что и является причиной рассеивания захваченной энергии у других красителей). Дополнительная уникальная способность ABPX — молекула легко превращается как одноразрядный монокатион, так и в двухразрядный дикатион, в зависимости от окружающих условий. Каждый из ионов испускает свет с разной длиной волны. Это свойство, по мнению исследователей, может быть использовано для создания оптических датчиков. Команда уже разработала датчики, способные обнаружить металлы — мишени. По словам г-на Камино, сейчас он и его коллеги заняты работой над созданием материала на основе ABPX для органических солнечных батарей.

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 13 мая 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой: Скелеты водорослей использовали для создания солнечных батарей Ловушка для энергии солнца Японские ученые разработали энергонезависимую светоизлучающую пасту Перспективный композит с эрбием для фотонных систем Материал, который может быть солнечным элементом и светильником Искусственные молекулярные «антенны» для бактериального фотосинтеза