Применение наноматериалов в солнечной энергетике (фотоэлементы, электроды)

Преимущество новых ламп в том, что они небьющиеся и вдвое эффективнее компактных люминесцентных ламп. Другие исследователи разрабатывают высокоэффективные светодиоды, используя массивы наноразмерных структур, называемых плазмонными полостями. Другая разрабатываемая идея заключается в обновлении ламп накаливания, окружая обычную нить накала кристаллическим материалом, который преобразует часть отработанного инфракрасного излучения в видимый свет.
3) Увеличение электроэнергии, вырабатываемой ветряными мельницами. Эпоксидные углеродные нанотрубки используются для изготовления лопастей ветряной мельницы. Более прочные и легкие лезвия стали возможными благодаря использованию эпоксидной смолы с нанотрубками. Получающиеся более длинные лопасти увеличивают количество электричества, произведенного каждой ветряной мельницей.
4) Генерирование электричества из отработанного тепла. Исследователи использовали листы нанотрубок для создания термоэлементов, которые генерируют электричество, когда стороны ячейки находятся при разных температурах. Эти листы нанотрубок можно обернуть вокруг горячих труб, таких как выхлопная труба вашего автомобиля, чтобы генерировать электричество из тепла, которое обычно теряется.
5) Хранение водорода для автомобилей на топливных элементах. Исследователи подготовили графеновые слои для увеличения энергии связи водорода с поверхностью графена в топливном баке, что привело к увеличению количества накопленного водорода и, следовательно, облегченного топливного бака. Другие исследователи продемонстрировали, что наночастицы борогидрида натрия могут эффективно хранить водород.
6) Одежда, которая генерирует электричество. Исследователи разработали пьезоэлектрические нановолокна, которые достаточно гибки, чтобы вплетаться в одежду. Волокна могут превращать обычное движение в электричество для питания вашего мобильного телефона и других мобильных электронных устройств.
7) Уменьшение трения, чтобы уменьшить потребление энергии. Исследователи разработали смазки с использованием неорганических шариков, которые значительно снижают трение.
8) Уменьшение потерь мощности в проводах электропередачи. Исследователи из Университета Райса разрабатывают провода, содержащие углеродные нанотрубки, которые

1. Hessian Ministry of Economy, Transport, Urban and development (2008), Application of nano-technologies in the Energy Sector (http://www.hessen-nanotech.de/mm/NanoEnergy_web.pdf).
2. Nanoforum, European Nanotechnology Gateway (2004), Nanotechnology Helps Saving the World's Energy Problems (http://www.nanoforum.org).
3. Nanoscience Research for Energy Needs, National Nanotechnology Initiative 2004 (https://public.ornl.gov/conf/nanosummit2004/energy_needs.pdf).
4. Nanotechnology: Energizing the Future, Nanofrontiers Newsletter Fall 2008, Wooodrow Wilson International Center for Scholars, Project on Emerging Nanotechnologies (http://www.nanotechproject.org/publications/archive/nanotechnology_energizing_future/).
5. ObservatoryNANO Focus Report, Nanotechnology in batteries, April 2010 (http://www.observatorynano.eu) (includes a market evaluation report).
6. ObservatoryNANO Focus Report, Nanotechnology in batteries for electric vehicles, April 2010 (http://www.observatorynano.eu) (includes a market evaluation report).
7. Gratzel, M„ 'Photoelectrochemical cells', Nature, 2001, 414, 338-44.
8. Pandolfo, A. G., Hollenkamp, A. F., 'Review: Carbon properties and their role in supercapacitors', Journal of Power Sources, 2006, 157, 11-27.
9. Smalley, R. E,, 'Future Global Energy Prosperity: The Terawatt Challenge', Materials Matters Bulletin, Vol. 30, June 2005, 412-417; a comprehensive overview of the 'Energy challenge' discussed by Professor R. E. Smalley is available online (http://smalley.rice.edu) (free access).
10. Zach, M., Hagglund, C„ Chakarov, D., Kasemo, B., 'Nanoscience and nanotechnology for advanced energy systems', Current Opinion in Solid State and Materials Science, 10 (2006) 132-143.
11. Boukai, A. I., Bunimovich, Y., Tahir-Kheli, J., Yu, J.-K., Goddard, W. A., Heath, J. R., 'Silicon nanowires as efficient thermoelectric materials', Nature, 2008, 451, 168-171.
12. Bowers II, M. J., McBride, J. R., Rosenthal, S., 'White-Light Emission from Magic-Sized Cadmium Selenide Nanocrystals', Journal of the American Chemical Society, 2005, 127, 15378-15379.
13. Du, C., Pan, N., 'High power density supercapacitor electrodes of carbon nanotube films by electrophoretic deposition', Nanotechnology, 2006, 17, 5314-5318.
14. Lauritsen, J. V., Bollinger, M. V., Laegsgaard, E., Jacobsen, K. W., N0rskov, J. K., Clausen, B. S., Topsoe, H., Besenbacher, F., 'Atomic-scale insight into structure and morphology changes of MoS2 nanoclusters in hydrotreating catalysts', Journal of Catalysis, 2004, 221, pp. 510-522.
15. Lauritsen,J. V., Nyberg, M., Vang, R. T., Bollinger, M. V., Clausen, B. S., Topsoe, H., Jacobsen, K. W., JS Laegsgaard, E., Norskov, J. K., Besenbacher, F., 'Chemistry of one-dimensional metallic edge states in MoS2 nanoclusters', Nanotechnology, 2003, 14, pp. 385-389.
16. Raja, K. S., Mahajan, V. K., Misra, M., 'Determination of photo conversion efficiency of nanotubular titan- ji9 ium oxide photoelectrochemical cell for solar hydrogen generation', Journal of Power Sources, 2006, 159,1258-1265.
17. Schlapbach, L., Zuttel, A., 'Hydrogen-storage materials for mobile applications', Nature, 2001, 414, '' ' 353-358.
18. Taberna,P. L., Mitra, S., Poizot, P., Simon, P., Tarascon, J-M., 'High rate capabilities Fe304 -based Cu nanoarchitectured electrodes for lithium-ion battery applications', Nature Materials, 2006, 5, 567-573.
19. Balzer, G. et al. „Elektrische Energietechnik: Schlusseltechnologie der Zukunft", Forschung 2/2007 TU Darmstadt.
20. Becker, M., Schneller, T. „Neue Wege zu Hochtemperaturleitern", Nachrichten aus der Chemie, 55, December 2007
21. Cientifica „Nanotechnologies and Energy", whitepaper, Cientifica, London, 2/2007, www.cientifica.eu
22. CLSA „Solar Power Sector outlook", July 2004, www.clsa.com
23. EPIA, Greenpeace „Soiar Generation IV- 2007", Bericht der European Photovoltaics Industry Association und Greenpeace International, 2007
24. Impulsveranstaltung Nano Energie Hanau-Wolfgang, 28.6.2007
25. Forschungsverbund Sonnenenergie „Themenheft Photovoltaik - Neue Horizonte" 2003, www.fv-sonnenenergie.de
26. Forschungsverbund Sonnenenergie „Gemeinsam forschen fiir die Energie der Zukunft", Fall 2007
27. GDCh „Potenziale der Chemie fiir mehr Energieeffizienz", Nachrichten aus der GDCh- Energieinitiative, April 2007
28. Lux Research „Nanotech's Impact on Energy and Environmental Technologies", Lux Research 2007
29. Schott „Solar - Energie fiir die Zukunft", Broschure, Schott AG Mainz, April 2006
30. Schiith, F., Felderhoff, M., Bogdanovic, B. „Komplexe Hydride als Materialien fiir die Wasserstoffspeicherung", Tatigkeitsbericht Max-Planck-Gesellschaft, 2006
31. Sommerlatte, J., Nielsch, K., Bottner, H. „Thermoelektrische Multitalente", Physik Journal 6 Nr. 5, Wiley-VCH Verlag, 2007
32. Technology Review „Energiespeicher", ' S. 59-73, August 2007