Biologer har skabt et farvestof, der absorberer lys for at generere elektricitet

I konventionelle siliciumsolceller, som dem man ser på tagene, rammer lyset en af

to halvlederlag og frigivelserelektroner. Deres bevægelse skaber en elektrisk strøm. Dye sensibilized solar cell (DSSC) fungerer på samme måde. Et af halvlederlagene er dog erstattet med et lysfølsomt farvestof, erstattet med et lysfølsomt farvestof, der absorberer lys og frigiver elektroner.

Dye Sensitized Solarceller er generelt ikke så effektive til at konvertere lys til elektricitet som deres silicium-kolleger. Men de arbejder under dårlige lysforhold, de kan være gennemsigtige og fleksible, så de er bedre til nogle designs. For fuldt ud at udnytte fordelene ved DSSC'er leder forskningsprojektet efter måder til at forbedre deres effektivitet.

I en artikel offentliggjort i tidsskriftet Dyes andPigmenter, forskere fra NTNU har vist, at tilføjelse af et specifikt molekyle til farvestoffer kan forbedre deres lysfangstegenskaber. Det, der fungerede bedst, var tilsætningen af ​​forbindelser indeholdende thiophener - molekyler svarende til benzen, men indeholdende svovl.

Et pigment, der kan forbedre solcellernes ydeevne. Kredit: Wilde Broten.

For at opsamle lys skal farvestoffet virkesom elektrondonor og -acceptor. Ved at tilføje noget mellem en donor og en acceptor kan kemikere øge mængden af ​​lys opsamlet af celler. Mens de arbejdede på projektet, fandt forskerne ud af, at en forøgelse af mængden af ​​lys, der fanges af farvestoffet, ikke betyder, at solcellerne vil fungere bedre. Kort sagt kan du få flere elektroner, men de vil ikke nødvendigvis gå, hvor de skal hen.

Forbedring af DSSC-effektivitet eliminerer det primærehindring for deres udbredte brug. Den nuværende højeste effektivitet er omkring 12% sammenlignet med 20% for traditionelle kommercielle silicium solceller.

Læs mere

Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?

Mars Express hjalp med at finde ud af, hvor og hvordan vandet forsvandt fra den røde planet

Det mest mystiske naturfænomen. Hvor kommer boldlyne fra, og hvordan er det farligt?

DSSC - farvestofsensibiliseret solcelle

Acceptor —  et atom eller en gruppe af atomer, der accepterer elektroner og danner en kemisk binding på grund af dens tomme orbital og et ensomt par donorelektroner