KEMIJSKI RJEČNIK

Gratzelova sunčeva ćelija    →   Gratzel solar cell

Grätzelova sunčeva ćelija je fotoelektrokemijska ćelija koju je razvio Michael Grätzel sa suradnicima. Oponaša djelomice prirodnu sunčevu ćeliju, koja omogućava biljkama da ostvare fotosintezu. U prirodnoj sunčevoj ćeliji molekule klorofila apsorbiraju svjetlost i to najjače u crvenom i plavom dijelu spektra, dok se zelena svjetlost reflektira. Apsorbirana energija dovoljna je za izbacivanje elektrona iz pobuđenog klorofila. U prijenosu tog naboja, sudjeluju potom druge molekule. U Grätzelovoj ćeliji su, također, za stvaranje naboja apsorpcijom svjetlosti i prijenos tog naboja "zaduženi" različiti dijelovi ćelije.

Na vodljivo staklo nanesen je sloj nanokristala poluvodiča TiO₂ čija je površina jako velika. Na TiO₂ nanesen je fotoosjetljivi pigment koji čine rutenijevi ioni povezani s organskim molekulama koje jako apsorbiraju vidljivu svjetlost. Fotopobuđeni elektroni prelaze s rutenijevih iona na kristalite TiO₂, koji ih odvode daleko od iona-donora. Čitav sustav uronjen je u tekući jodidni elektrolit koji preuzima elektrone s elektrode i prenosi ih na rutenijeve ione kako bi se nastavio proces apsorpcije svjetlosti.

Efikasnost ovih ćelija iznosi oko 10 % i raste u difuznoj svjetlosti, tj. za oblačna vremena.

sunčeva ćelija    →   solar cell

Sunčeva ili fotonaponska ćelija jest naprava koja sunčevu svjetlost pretvara u elektricitet. Sve sunčeve ćelije koriste se fotonaponskom pojavom, pa se često zovu fotonaponskim napravama. U većini ovih ćelija osnovni materijal čine poluvodiči, a najčešći je silicij.

Fotonaponska pojava zasniva se na stvaranju pokretnih nositelja naboja - elektrona i šupljina - uslijed apsorpcije fotona svjetlosti. Ovaj par naboja stvara se kad elektron u najvišoj popunjenoj elektronskoj vrpci poluvodiča (valentnoj vrpci) apsorbira foton dostatne energije i prijeđe u praznu elektronsku vrpcu (vodljivu vrpcu). Ovo pobuđenje može se inducirati samo fotonom čija energija odgovara širini energijskog procjepa koji razdvaja valentnu i vodljivu vrpcu. Stvaranje para naboja elektron-šupljina može se pretvoriti u električnu struju u poluvodičkoj napravi, u kojoj je sloj jednog poluvodiča spojen sa slojem drugačijeg poluvodiča ili pak metala. U većini poluvodičkih ćelija ovaj je spoj takozvani p-n spoj, tj. sučeljavaju se p-dopirani i n-dopirani poluvodič. Na sučelju višak pozitivnog naboja (šupljina) u p-dopiranom poluvodičkom sloju i višak negativnog naboja (elektrona) u n-dopiranom poluvodičkom sloju stvara električno polje, koje se prostire s obje strane sučelja. Kad se apsorpcijom fotona u ovom području stvori par elektron-šupljina, ovi naboji se, zbog djelovanja polja, udaljuju od sučelja krećući se u suprotnim smjerovima prema vrhu i dnu ćelije, gdje se nalaze metalne elektrode za skupljanje struje. Elektroda na vrhu (kroz koju se apsorbira svjetlost ) podijeljena je na trake tako da ne zaklanja poluvodički sloj. U većini komercijalnih ćelija p-n spoj se formira unutar monolitnog komada kristalnog silicija. Silicij apsorbira sunčevu svjetlost onih valnih duljina pri kojima je najintenzivnija, od bliskog infracrvenog područja (valnih duljina oko 1200 nm) do ljubičastog (valnih duljina oko 350 nm).

jedinična ćelija    →   unit cell

Jedinična ili elementarna ćelija je najmanji djelić strukture čvrste tvari čijim se ponavljanjem može stvoriti cijela struktura.

elektrolitska ćelija    →   electrolytic cell

Elektrolitska ćelija je ćelija u kojoj se električna energija pretvara u kemijsku. Kemijske reakcije se ne dešavaju spontano, već se odvijaju na račun struje koju u ćeliju šalje vanjski izvor i vrši elektrolizu. Promjena slobodne Gibbsove energije ukupnog procesa pozitivna je. Koriste se za elektrolizu tvari ili za spremanje električne energije pretvorbom u kemijsku (akumulatori).

amperometrija    →   amperometry

Amperometrija je elektrokemijska tehnika pri kojoj se mjeri struja koja prolazi kroz elektrolitsku ćeliju pri konstantnom potencijalu. Može se između ostalog koristiti za određivanje koncentracije određenih vrsta u otopini.

bazno centrirana monoklinska rešetka    →   base-centered monoclinic lattice

Bazno centrirana monoklinska rešetka (označava se sa C), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus po jedan dodatni čvor na sredini dvije paralelne stranice jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a≠b≠c a kutovi među njima α=γ=90°≠β.

bazno centrirana ortorompska rešetka    →   base-centered orthorhombic lattice

Bazno centrirana ortorompska rešetka (označava se sa C), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus po jedan dodatni čvor na sredini dvije paralelne stranice jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a≠b≠c a kutovi među njima α=β=γ=90°.

prostorno centrirana kubična rešetka    →   body-centered cubic lattice

Prostorno centrirana kubična rešetka (označava se sa bcc ili I), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus jedan dodatni čvor u sredini jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a = b = c a kutovi među njima α=β=γ=90°.

Najjednostavnija kristalna struktura jeste ona koja ima po jedan atom u svakom čvoru jedinične ćelije. Jediničnoj ćeliji pripadaju dva atoma (8×1/8 + 1 = 2), a atomi popunjavaju 68 % volumena kocke. 23 metala kristaliziraju u kubičnom sustavu s prostorno centriranom rešetkom.

D-linije    →   D-lines

D-linije su dvije bliske linije u žutom dijelu natrijeva spektra s valnom duljinom od 589,6 nm (D₁) i 589,0 nm (D₂). Oznaka D potekla je iz oznaka apsorpcijskih linija u sunčevom spektru koje je sustavno proučavao njemački optičar Joseph von Fraunhofer (1787.-1826.). Natrijeve D-linije su jasno istaknute i lako prepoznatljive pa se koriste kao standard u spektroskopiji.

elektroanalitička kemija    →   electroanalytical chemistry

Elektroanalitička kemija jest primjena elektrokemijskih tehnika i elektrokemijske ćelije u analitičkoj kemiji. Analit je otopljen u elektrolitu ćelije, a može se vršiti kvalitativna (određivanje vrste tvari) ili kvantitativna analiza (određuje se količina date tvari).