Biologi ir radījuši krāsu, kas absorbē gaismu, lai radītu elektrību

Parastajās silīcija saules baterijās, piemēram, tajos, kas redzamas uz jumtiem, gaisma skar vienu no

divi pusvadītāju slāņi un izlaidumielektroni. To kustība rada elektrisko strāvu. Krāsu sensibilizētā saules baterija (DSSC) darbojas līdzīgi. Tomēr viens no pusvadītāju slāņiem tiek aizstāts ar gaismjutīgu krāsvielu, kas tiek aizstāts ar gaismas jutīgu krāsu, kas absorbē gaismu un atbrīvo elektronus.

Ar sensibilizētu saules krāsušūnas parasti nav tik efektīvas, lai pārvērstu gaismu elektrībā kā to silīcija kolēģi. Bet tie strādā vāja apgaismojuma apstākļos, tie var būt caurspīdīgi un elastīgi, tāpēc dažiem dizainiem tie ir labāki. Lai pilnībā izmantotu DSSC priekšrocības, pētniecības projekts meklē veidus, kā uzlabot to efektivitāti.

Rakstā, kas publicēts žurnālā Dyes andPigmenti, NTNU zinātnieki ir pierādījuši, ka īpašas molekulas pievienošana krāsvielām var uzlabot to gaismas notveršanas īpašības. Vislabāk izdevās pievienot savienojumus, kas satur tiofēnus - molekulas, kas līdzīgas benzolam, bet satur sēru.

Pigments, kas var uzlabot saules bateriju darbību. Kredīts: Vailds Brotens.

Lai savāktu gaismu, krāsvielai ir jādarbojaskā elektronu donors un akceptors. Pievienojot kaut ko starp donoru un akceptoru, ķīmiķi var palielināt šūnu savāktās gaismas daudzumu. Strādājot pie projekta, zinātnieki atklāja, ka krāsas uztvertās gaismas daudzuma palielināšana nenozīmē, ka saules baterijas darbosies labāk. Vienkārši sakot, jūs varat iegūt vairāk elektronu, taču tie ne vienmēr nokļūs tur, kur tiem ir jāiet.

DSSC efektivitātes uzlabošana novērsīs galvenošķērslis to plašai izmantošanai. Pašreizējā augstākā efektivitāte ir aptuveni 12%, salīdzinot ar 20% tradicionālajām komerciālajām silīcija saules baterijām.

Lasīt vairāk

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?

Mars Express palīdzēja uzzināt, kur un kā pazuda ūdens no Sarkanās planētas

Noslēpumainākā dabas parādība. No kurienes rodas lodveida zibens un kā tas ir bīstams?

DSSC - ar krāsu jutīga saules baterija

Akceptors —  atoms vai atomu grupa, kas pieņem elektronus un veido ķīmisko saiti tās tukšās orbitāles un vientuļa donoru elektronu pāra dēļ