生物学者は、光を吸収して電気を生成する染料を作成しました

屋根の上で見られるような従来のシリコン太陽電池では、光はいずれかの部分に当たります。

2つの半導体層とリリース電子。彼らの動きは電流を生み出します。色素増感太陽電池 (DSSC) も同様に機能します。ただし、半導体層の 1 つが感光性色素に置き換えられ、光を吸収して電子を放出する感光性色素に置き換えられます。

色素増感太陽電池セルは一般に、対応するシリコンほど光を電気に変換する効率が高くありません。ただし、暗い場所でも機能し、透明で柔軟性があるため、一部のデザインに適しています。 DSSCの利点を十分に活用するために、研究プロジェクトはDSSCの有効性を改善する方法を探しています。

ジャーナルDyesandに掲載された記事で顔料、NTNUの科学者は、染料に特定の分子を追加すると、光トラップ特性を改善できることを示しました。最も効果的なのは、チオフェンを含む化合物(ベンゼンに似ているが硫黄を含む分子)の添加でした。

太陽電池の性能を向上させることができる顔料。クレジット:Wilde Broten

光を集めるためには色素が作用する必要があります電子供与体および受容体として。ドナーとアクセプターの間に何かを追加することで、化学者は細胞が集める光の量を増やすことができます。このプロジェクトに取り組んでいる間、科学者たちは、色素が捕捉する光の量を増やしても、太陽電池の動作が良くなるわけではないことを発見しました。簡単に言えば、より多くの電子を得ることができるかもしれませんが、それらは必ずしも必要な場所に行くとは限りません。

DSSCの効率を改善すると、メインがなくなりますそれらの広範な使用に対する障害。現在の最高効率は約12%ですが、従来の商用シリコン太陽電池では20%です。

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DSSC-色素増感太陽電池

アクセプタ — 電子を受け取り、空の軌道とドナー電子の孤立電子対により化学結合を形成する原子または原子団