Сенсибілізовані барвником сонячні елементи або комірки Гретцеля (DSC) – досить багатообіцяльна технологія, що відрізняється прозорістю, гнучкістю та недорогою ціною. Єдиний їх мінус – невелика ефективність перетворення енергії (проте вчені зі Швейцарії нещодавно змогли її підвищити).
Група дослідників із Федеральної політехнічної школи Лозанни у Швейцарії розробила новий вид прозорих DSC з підвищеною ефективністю – а це означає, що незабаром їх зможуть використовувати для створення великих прозорих панелей, що генерують енергію (у тому числі й звичайних прозорих вікон-батарей).
Сучасні DSC (також відомі як комірки Гретцеля), були винайдені Браяном О’Реганом і Майклом Гретцелем у 1988 році як недорога альтернатива сонячних батарей. Заснована на напівпровіднику, утвореному між фотосенсибілізованим анодом та електролітом, фотоелектрохімічна система перетворює електромагнітне випромінювання на електричну енергію.
Такі панелі прозорі та економні у виробництві. Їх можна виготовити в декількох кольорах, і вони вже використовуються в деяких будівлях зі скляними фасадами, як-от Swiss Tech Convention Center.
Крім того, можна виробляти гнучкі DSC – щоб, до прикладу, вбудовувати їх в портативні електронні пристрої та пристрої IoT. Сучасні сонячні елементи, сенсибілізовані барвником, вже продаються у великих масштабах, але менш ефективні, ніж звичайні сонячні панелі.
Нещодавні досягнення фотосенсибілізаторів та інших компонентів DSC підвищили ефективність перетворення панелями як сонячного світла, так і навколишнього освітлення. Команда з Лозанни розробила новий підхід, який під час випробувань дозволив уперше підвищити ефективність перетворення сонячного світла до 15,2%, зберігаючи довгострокову стабільність роботи протягом більш ніж 500 годин. При збільшенні активної площі до 2,8 см2 ефективність перетворення енергії досягла максимального показника 30,2%.
У своєму дослідженні вчені досягли революційних результатів, покращивши пакування двох нових молекул фотосенсибілізаційного барвника для підвищення фотоелектричних характеристик DSC. Команда пояснює, що нові фотосенсибілізатори можуть збирати світло по всій ділянці видимого світла.
Ці нові відкриття відкривають легкий доступ до високопродуктивних DSC і мають багатообіцяючі перспективи для різних застосувань. Ефективні DSC можуть одного дня стати блоками живлення та замінять батареї для електронних пристроїв з низьким енергоспоживанням, використовуючи просте навколишнє світло як основне джерело енергії. Водночас великі прозорі будівлі та теплиці зможуть живити енергомережу, виробляючи більше електроенергії, ніж споживають.
Джерело: Techspot