28 Май 2012
Учеными Американского
Напомним, не так давно швейцарские специалисты из лаборатории фотоники и интерфейсов (LPI) под руководством профессора Михаэля Гретцеля представили фотоэлектрические ячейки на базе сенсибилизированного красителя. Ученые даже создали полностью функционирующую солнечную батарею с КПД на уровне в 12,3%. Данный показатель стал рекордом для этой технологии, так как типичный КПД фотоэлектрических ячеек данного типа зачастую ниже 8%. В тот раз швейцарские химики заменили стандартные компоненты сенсибилизированного красителя, которыми являются рутений и йод, на порфирин и кобальт. Это позволило увеличить поглощение света, улучшить электронный обмен внутри панели и поднять напряжение.
В то же время кобальт, примененный швейцарцами, в избытке токсичен для организма человека и может быть привести к развитию тяжелых заболеваний. Изобретение Гретцеля имело еще один крупный недостаток — в данном случае электролит, в который погружены наночастицы активного вещества, для сенсибилизированного красителя был изготовлен из органической жидкости, которая зачастую прожигала стенки ячеек и вытекала, что ограничивало срок службы готовых солнечных батарей только 18 месяцами.
Команда ученых
Ученые описывают состав солнечного элемента следующим образом:
Одна фотоэлектрическая ячейка имеет габариты 0,5×0,5 см. и толщину 10 мкм. Для ее изготовления покрытые красителем сферические наночастицы диоксида титана диаметром 20 нм. погружаются в жидкий раствор нового материала. После испарения растворителя образуется твердая масса, с красителем, выполняющим роль соединения между двумя типами полупроводников.
Экспериментальная солнечная батарея смогла достичь эффективности преобразования света в электричество на уровне 10,2 процента. Показательно немного уступает достижению швейцарцев, но в то же время, по словам экспертов, КПД на уровне 10 процентов обычно считается вполне достаточным для коммерциализации солнечных батарей.
По словам Чанга, новая технология применима к различным видам солнечных батарей и легким тонкопленочным структурам. Новый техпроцесс также совместим с автоматизированным производством. Следующим шагом команды ученых станет создание больших солнечных батарей на основе фотоэлектрических ячеек.
Источник: Портал EnergySafe
Начало активности (дата): 28.05.2012 17:40:14