คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #4 : บทที่ี่ี่ี่ี่ ๒
เอสารที่เี่ยว้อ
เลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแส
เลล์แสอาทิย์นินี้มีอ์ประอบที่ทำหน้าที่่าันเป็นั้นๆ ึเปลี่ยนแสเป็นไฟฟ้าไ้เลล์อย่า่ายสำหรับารสาธิประอบ้วย
1. ระใสที่นำไฟฟ้าไ้ มาาระโปร่ใสที่เลือบฟิล์มอีบุออไ์ที่ผ่านารโป (doped SnO2) หรือสารในลุ่มออไ์ที่นำไฟฟ้าไ้ (transparent conducting oxide, TCO) เพื่อส่ผ่านอิเล็รอน
2. ฟิล์มไทเทเนียมออไ์ (TiO2) ที่มีรูพรุน ในรูปผลึระับนาโน แบบ anatase ึ่เป็นวัสุที่เสถียร ราาถู ใ้ในเลล์แสอาทิย์นินี้ไ้ีมา และไม่เป็นพิษ
3. สีย้อมไวแสที่ะูลืนแสที่ะมาระทบ ประอบ้วยโมเลุลที่ะปล่อยอิเล็รอนพลัานสูออมาเมื่อระทบพลัานแส
4. สารละลายอิเล็โทรไล์ ่วยส่ผ่านอิเล็รอน อาเป็นอเหลว เล หรืออยู่ในรูปแบบอื่นามแ่ะพันาึ้นมา สารละลายอิเล็โทรไล์เหลวที่นิยมใ้ันนั้นประอบ้วยัวทำละลายอินทรีย์ เลือไอโอไ์ และไอโอีน
5. ั้นัวเร่ปิิริยา บนระนำไฟฟ้า้านล่า ที่ะรับอิเล็รอนาวรภายนอมาส่ให้สารละลายอิเล็โทรไล์ เพื่อส่อิเล็รอนืนให้สีย้อมไวแส วัสุที่ใ้อาเป็นฟิล์มแรไฟ์หรือแพลทินัม
เมื่อแสส่อผ่านมาระทบสีย้อมไวแส อิเล็รอนในโมเลุลสีย้อมไวแสที่ถูระุ้นไปที่ระับพลัานสู็ะส่ระแสไฟฟ้าั้วลบผ่านผลึ TiO2 ที่สีย้อมไวแสนั้นเลือบอยู่ แล้วเลื่อนไปสู่ั้วไฟฟ้า ั้วไฟฟ้าใ้แผ่นระ้านที่รับแสึให้ระแสั้วลบ เมื่อระแสผ่านวรไฟฟ้าภายนอ แล้วเลื่อนผ่านเ้ามาบนระนำไฟฟ้า้านล่า
ปัุบันวัสุที่ใ้อาเปลี่ยนไป อ์ประอบแ่ละส่วนสามารถเลือใ้หรือแยพันาเพื่อปรับปรุุภาพให้ีึ้น ให้หา่ายและ่วยล้นทุนมาึ้นไ้ นัวิัยเื่อว่าารผลิเลล์แสอาทิย์นินี้ไม่ำเป็น้อมาาโรานอุสาหรรมนาให่เบ็เสร็เหมือนเลล์แสอาทิย์นิสารึ่ัวนำ และเื่อว่าถ้าพันาถึระับหนึ่ ประานะหาื้อวัถุิบมาประอบใ้เอไ้อย่า่าย เพราะอุปร์ราาไม่แพ แ่ยัมีปัหาในารประยุ์ เพราะยัเป็นที่สสัยว่าอุปร์เลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแสะเสื่อมสภาพเมื่อใ้ไม่นาน และ้อใ้สีย้อมไวแสที่มีราาแพเินไป
ในทาทฤษี Ferber et al. ไ้เสนอแบบำลอทาไฟฟ้าแบบหนึ่อเลล์แสอาทิย์นินี้ ส่วน Greijer et al. ศึษาผลทาสิ่แวล้อมอเลล์แสอาทิย์นินี้และเสนอว่า เป็นแหล่ผลิไฟฟ้าทาเลือที่ยั่ยืน แ่มีสิ่ที่วระทำให้ีึ้น ือ ประสิทธิภาพ (efficiency), ารผลิที่ใ้พลัาน่ำว่านี้ และวัสุที่ใ้วระนำลับมาใ้ใหม่ไ้
ปัุบันมีเลล์แสอาทิย์อีแบบหนึ่ที่ท้าทาย่อารนำไปใ้ Miyasaka and Murakami รายานอุปร์ลัษะล้ายันนี้ แ่เป็นรูปแบบที่ับ้อนึ้น เ็บประุไฟฟ้าในัวเอไ้ เรียว่า "photocapacitor" ึ่ใ้านไ้แม้ไม่่อยมีแสแ และปล่อยระแสไฟฟ้าไ้ในที่มื
เหุใึทำเลล์แสอาทิย์แบบสีย้อมไวแส
วอาทิย์มีพลัานมามายมหาศาล รัสีาวอาทิย์ที่ส่อมายัโลนั้นมีประมา 1 ใน 22 พันล้านอพลัานทั้หม พลัานาวอาทิย์ที่ส่อมายัโลเพีย 1 วัน ็เท่าับพลัานที่ทั้โลใ้ภายใน 1 ปี พลัานาวอาทิย์นั้นใ้ไ้ลอไป ไม่มีสิ้นสุ และเป็นพลัานสะอาไม่ทำลายสภาพแวล้อม แ่อย่าไร็ามเลล์แสอาทิย์ (อุปร์แปลแสแเป็นไฟฟ้า) ที่มีายในปัุบันส่วนให่ผลิมาาิลิอน เทโนโลยีึ่มีราาแพเินไปที่ะื้อใ้ในบ้านเรือนทั่วไป ้วยเพราะระบวนารผลิ เรื่อัร วัถุิบ ห้อสะอา และแ๊สพิษ ึ่ล้วนแ่มีราาแพ
ปัุบันวัสุอิเล็ทรอนิส์ที่เป็นสารอินทรีย์ำลัเป็นที่สนใ้วย ที่เป็นวัสุทาเลือใหม่ที่มีราาถูสำหรับารสร้าเลล์แสอาทิย์ในอนา แ่ะนี้ประสิทธิภาพอวัสุนิ นี้ถูำั้วยวามสามารถในารูับแสที่ไม่ีนัโยเพาะแสสีแ และประุไฟฟ้า็ไม่สามารถเลื่อนที่ผ่านไ้ีนั นอานี้็ไม่ทน ปัหาเหล่านี้สามารถแ้ไโยารสัเราะห์สารนิใหม่ ผสมสาร่านิ ที่มี้อี่าๆ ันเ้า้วยัน ออแบบรูปร่าโมเลุลอสารที่ะใ้ และปรับปรุประบวนผลิที่ีึ้น เลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแสเป็นเลล์แสอาทิย์อีทาเลือหนึ่ที่น่าะมาแทนที่เลล์แสอาทิย์แบบิลิอนไ้
เนื่อาผลิไ้่าย และใ้วัสุราาไม่แพ เลล์แสอาทิย์นี้มีหลัารทำานโยอาศัยลไ ทาปิิริยาไฟฟ้าเมีที่ถูระุ้น้วยแสล้ายับารสัเราะห์แสอพื เลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแส ประอบ้วยสีย้อมที่ไวแส ั้นอ TiO2 สารละลายอิเล็โรไล์ อิเล็โทร้านหน้าและ้านหลั เยมีรายานว่าเลล์แสอาทิย์นินี้มีประสิทธิภาพในารเปลี่ยนพลัานแสเป็นพลัานไฟฟ้าไ้ถึ 10% โยใ้สีย้อมไวแสที่เป็นสารประอบเิ้อนอ ruthennium-bipyridine แ่สีย้อมนี้มีราาแพมาหาื้อ า่าประเทศและราาอสีย้อมนี้ะทำให้เลล์นินี้เป็นไปไม่ไ้ที่ะแ่ันับเลล์แสอาทิย์นิิลิอน
ันั้นโรารนี้ึมุ่ที่ะสร้าเลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแสโยใ้ สารประอบเิ้อนอ ruthennium-bipyridine ที่สัเราะห์ึ้นเอ รวมทั้ทลอใ้สีย้อมไวแสราาถูแทนเพื่อทำให้ราาเลล์นิสีย้อมไวแสมีราาถูล วัสุอื่นที่ำเป็น้อใ้ในารสร้าเลล์แสอาทิย์นิสีย้อมไวแส ็ะถู สัเราะห์ี้นในห้อปิบัิาร ผลระทบอั้น TiO2 (าสมบัิายภาพ) และนิออิเล็-โรไลท์ ่อประสิทธิภาพอเลล์แสอาทิย์ ะถูรววัและศึษา่อไป
สีย้อมไวแส
สีย้อมไวแสเป็นอ์ประอบที่ะูลืนแสเพื่อเปลี่ยนเป็นพลัานไฟฟ้า มีัวอย่าในธรรมาิือ ลอโรฟิลล์ สีย้อมไวแสที่เหมาะสมในารใ้านวรมีุสมบัิเบื้อ้นือ เป็นโมเลุลทีู่ลืนแสไ้มาเป็น่วว้า ใน่ววามยาวลื่นที่มีแสลมามา ัวอย่าเ่น ถ้ามีพันธะู่สลับเี่ยวหรือเป็นอะโรเมิ ็ะีเพราะสามารถูลืนลื่นแม่เหล็ไฟฟ้าแล้วส่อิเล็รอนผ่านพันธะไพ และยัมีวามเสถียรเมื่อเิประุบวในระบวนาร มีุสมบัิในารถ่ายโอนอิเล็รอน วระยึเาะบนผลึ TiO2 ไ้ี ัเ่นารมีหมู่รอินทรีย์ มีวามทน ือ ไม่สลายัวเมื่อใ้านไปนานๆ สีย้อมไวแสที่มีุสมบัิพอมัเป็นสารเิ้อนอรูทิเนียม ึ่ให้ประสิทธิภาพสูแ่ราาแพ เ่น Ru(2,2’-bipyridine-4,4’-dicarboxylic acid)2(NCS)2 หรือนิยมเรียว่า N3 (Nazeeruddin, 1993) ึ่ถูใ้อย่าว้าวาเพราะให้ประสิทธิภาพสู ่าใ้่ายในารผลิสีย้อมไวแสที่มาาสารสัเราะห์ทาเมี ทำให้นัวิทยาศาสร์บาลุ่ม้นหาสีย้อมไวแสที่ไม่้อใ้ธาุรูทิเนียม และ้นหาแหล่สีย้อมไวแสาธรรมาิ ึ่นอาะูลืนแสไ้ว้าและมาแล้ว ้อำัเรื่อทรัพยารและวามยุ่ยายัน้อยว่าสารสัเราะห์ทาเมีอี้วย
นอานี้ ใน้านสิ่แวล้อม สารเมีสัเราะห์ำนวนมารวมทั้สีย้อม ล้วนเป็นสารที่่ออันราย่อีวิไ้ ึ่ปัุบันประเทศในยุโรปห้ามนำเ้าสิ่ทอที่ย้อม้วยสีเอโ ที่สามารถแัวให้สาร่อมะเร็ มลพิษาระบวนารผลิสีย้อมและน้ำทิ้อาทำให้ินและน้ำเสีย ารำัใ้่าใ้่ายสู ในะที่ารใ้สีย้อมาพืมีผลีือ เมื่อารผลิพึ่พาเทโนโลยีนาให่น้อยล สัม็ะพึ่นเอไ้อย่ายั่ยืนมาึ้น หาโรานถูทำลายแล้วเรื่อมือารผลิสิ่สำเร็รูปมีน้อยล เรา็ยัมีภูมิปัาที่นำวัถุิบในธรรมาิมาแปรรูปใ้ไ้มาึ้น
สีย้อมไวแสสัเราะห์หลายนิมีสมบัิารถ่ายโอนอิเล็รอนีเพราะเป็นสารเิ้อนอไอออนโลหะรูทิเนียม สารสัาพื็อานำมาปรับปรุไ้้วยารเิสารเิ้อนับธาุเหล็ ึ่เป็นโลหะทรานิันหมู่เียวับรูทิเนียม ที่มี้อีือ สารประอบอเหล็ราาไม่แพ ในวารย้อมผ้าเรียว่า ไอออนเหล็ Fe2+ เป็นัว่วยให้เิารยึเาะที่ให้สีเ้มมื
ึ่อาเป็นไปไ้ว่ามีพืบานิที่มีรวัถุที่มีุสมบัิเหมาะสม ประเทศไทยะทำให้ไ้เปรียบในวามหลาหลายอรวัถุ เพราะมีวามหลาหลายทาีวภาพ
ความคิดเห็น