Сенсибилизированные красителем солнечные элементы или ячейки Гретцеля (DSC) — довольно многообещающая технология, которая отличается прозрачностью, гибкостью и недорогой ценой. Они не имели широкого применения только из-за небольшой эффективности преобразования энергии — однако ученые из Швейцарии смогли ее повысить.
Группа исследователей из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии разработала новый вид прозрачных DSC с повышенной эффективностью — а это значит, что в скором времени их смогут использовать для создания больших прозрачных панелей, генерирующих энергию (в том числе и обычных прозрачных окон-батарей).
Современные DSC (также известные как ячейки Гретцеля), были изобретены Брайаном О’Реганом и Майклом Гретцелем в 1988 году в качестве недорогой альтернативы солнечных батарей. Основанная на полупроводнике, образованном между фотосенсибилизированным анодом и электролитом, фотоэлектрохимическая система преобразует электромагнитное излучение в электрическую энергию.
Такие панели прозрачны и экономны в производстве. Их можно изготовить в нескольких цветах, и они уже используются в некоторых зданиях со стеклянными фасадами, таких как Swiss Tech Convention Center.
Кроме того, можно производить гибкие DSC, то есть их можно встраивать в портативные электронные устройства и устройства IoT. Современные солнечные элементы, сенсибилизированные красителем, уже продаются в больших масштабах, но они менее эффективны, чем обычные солнечные панели.
Недавние достижения в области фотосенсибилизаторов и других компонентов DSC повысили эффективность преобразования панелями как солнечного света, так и окружающего освещения. Команда из Лозанны разработала новый подход, который во время испытаний позволил впервые повысить эффективность преобразования солнечного света до 15,2%, сохраняя долгосрочную стабильность работы в течение более чем 500 часов. При увеличении активной площади до 2,8 см2 эффективность преобразования энергии достигла максимального показателя 30,2%.
В своем исследовании ученые добились революционных результатов, улучшив упаковку двух новых молекул фотосенсибилизационного красителя для повышения фотоэлектрических характеристик DSC. Команда объясняет, что новые фотосенсибилизаторы могут собирать свет по всему участку видимого света.
Эти новые открытия открывают легкий доступ к высокопроизводительным DSC и имеют неплохие перспективы для различных применений. Эффективные DSC могут однажды стать блоками питания и заменить батареи для электронных устройств с низким энергопотреблением, используя простой окружающий свет в качестве основного источника энергии. В то же время, большие прозрачные здания и теплицы смогут питать энергосеть, производя больше электроэнергии, чем потребляют.
Источник: Techspot