นักชีววิทยาได้สร้างสีย้อมที่ดูดซับแสงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนทั่วไป เช่น ที่เห็นบนหลังคา แสงกระทบกับเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง

สารกึ่งตัวนำสองชั้นและปล่อยออกมาอิเล็กตรอน การเคลื่อนไหวของพวกเขาทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง (DSSC) ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ชั้นเซมิคอนดักเตอร์ชั้นหนึ่งจะถูกแทนที่ด้วยสีย้อมที่ไวต่อแสง และแทนที่ด้วยสีย้อมที่ไวต่อแสงซึ่งจะดูดซับแสงและปล่อยอิเล็กตรอนออกมา

สีย้อมไวแสงแสงอาทิตย์โดยทั่วไปเซลล์จะไม่มีประสิทธิภาพในการแปลงแสงเป็นไฟฟ้าเท่ากับเซลล์ที่เป็นซิลิกอน แต่ทำงานในสภาพแสงน้อยสามารถโปร่งใสและยืดหยุ่นได้ดังนั้นจึงดีกว่าสำหรับการออกแบบบางอย่าง เพื่อใช้ประโยชน์จาก DSSCs อย่างเต็มที่โครงการวิจัยกำลังมองหาวิธีที่จะปรับปรุงประสิทธิผลของพวกเขา

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Dyes andรงควัตถุนักวิทยาศาสตร์ของ NTNU ได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มโมเลกุลเฉพาะลงในสีย้อมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการดักจับแสงได้ สิ่งที่ได้ผลดีที่สุดคือการเติมสารประกอบที่มีไธโอฟีนซึ่งเป็นโมเลกุลที่คล้ายกับเบนซิน แต่มีกำมะถัน

เม็ดสีที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ เครดิต: Wilde Broten

ในการรวบรวมแสง สีย้อมต้องทำหน้าที่ในฐานะผู้บริจาคและผู้รับอิเล็กตรอน ด้วยการเพิ่มบางสิ่งระหว่างผู้บริจาคและผู้ยอมรับ นักเคมีจะสามารถเพิ่มปริมาณแสงที่เซลล์รวบรวมได้ ในขณะที่ทำงานในโครงการนี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าการเพิ่มปริมาณแสงที่สีย้อมจับได้ไม่ได้หมายความว่าเซลล์แสงอาทิตย์จะทำงานได้ดีขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ คุณอาจได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น แต่พวกมันไม่จำเป็นต้องไปในที่ที่ต้องการ

การปรับปรุงประสิทธิภาพ DSSC จะกำจัดหลักอุปสรรคต่อการใช้งานอย่างแพร่หลาย ประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 12% เทียบกับ 20% สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนเชิงพาณิชย์แบบดั้งเดิม

อ่านเพิ่มเติม

นักฟิสิกส์ได้สร้างอะนาล็อกของหลุมดำและยืนยันทฤษฎีของ Hawking นำไปสู่ที่ไหน?

Mars Express ช่วยค้นหาว่าน้ำหายไปจากดาวเคราะห์แดงที่ไหนและอย่างไร

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ลึกลับที่สุด Ball Lightning มาจากไหนและอันตรายอย่างไร?

DSSC - เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อม

ตัวรับ —  อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่รับอิเล็กตรอนและสร้างพันธะเคมีเนื่องจากวงโคจรว่างและมีอิเล็กตรอนผู้บริจาคคู่เดียว