Контрольные вопросы

1. Какие виды солнечных элементов известны в настоящее время?

2. Каков принцип работы солнечного элемента на основе наночастиц диоксида титана и органического красителя? Проведите аналогию с механизмом фотосинтеза.

3. Какими свойствами должен обладать краситель? Приведите примеры красителей применимых в солнечных элементах данного типа.

4. Поясните роль размерного фактора частиц TiO₂.

5. Как определяют вольтамперную характеристику элемента? Какая точка на вольтамперной кривой соответствует наибольшей мощности солнечного элемента?

6. Можно ли сравнивать листья деревьев с фотоприемными полупроводниковыми приборами? Если да - то какие элементы, кромепрозрачного верхнего электрода и отражающего нижнего, должны присутствовать в последнем;

7. Для живой природы нужны влага и солнце, для нашего солнечного элемента роль влаги выполняет краситель? Если это так, то почему именно он; почему оксид титана нужно измельчать до наноразмерного состояния?

8. Как зависит эффективность улавливания фотона красителем и последующая инжекция электронов в зону проводимости оксида титана от размеров последнего. Влияют ли его размеры на процессы восстановления красителя?

9. Почему нельзя прикасаться к рабочим поверхностям стеклянных пластин?

10.Для получения вольтамперной характеристики изготовленного элемента необходимо последовательно с вольтамперметром подключить нагрузочное сопротивление, лучше всего лампочку. Если все собрано в рамках приведенного описания, то примерный вид вольтамперной характеристикибудет близок к приведенной в описании. Какого номинала должна быть электрическая лампочка, чтобы она давала заметный накал?

11. Предложите пути повышения эффективности собранного устройства;

12. Можно ли, посыпав листья деревьев на заре наноразмерным порошком оксида титана, произвести ''сбор'' электроэнергии? Предложите практические способы реализации этой абсурдной идеи.

Электронный перенос в природе

Электронный перенос – это основа энергетических процессов, сопровождающих процессы жизнедеятельности на Земле. Электронный перенос происходит как в мембранах митохондрий живых клеток, так и в телакоидных мембранах фотосинтетических клеток зелёных растений и водорослей. Одной из величайших проблем ХХI века является то, что нам необходимо создавать устройства, которые могут быть использованы, как основной источник энергии. Альтернативные и возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнечного света, гидро- и геотермальная энергия, во всем мире привлекают все больше внимания. Растущий интерес к ним вызван экологическими соображениями, с одной стороны, и ограниченностью традиционных земных ресурсов — с другой. Особое место среди альтернативных и возобновляемых источников энергии занимают фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, изучение которых превратилось в отдельное научное направление – фотовольтаику.

Выполнение данной лабораторной работы покажет связь между натуральным и искусственным преобразованием солнечной энергии.