Біологи створили барвник, який поглинає світло для вироблення електроенергії

У звичайних кремнієвих сонячних елементах, які можна побачити на дахах будівель, світло потрапляє на один із

двох напівпровідникових шарів та звільняєелектрони. Їхній рух створює електричний струм. Сенсибілізований фарбником сонячний елемент (DSSC) працює аналогічним чином. Однак один із напівпровідникових шарів замінюється світлочутливим барвником, замінений на світлочутливий барвник, який поглинає світло та вивільняє електрони.

Сенсибілізовані барвником сонячніелементи, як правило, не так ефективні при перетворенні світла в електрику, як їх кремнієві аналоги. Але вони працюють в умовах низької освітленості, можуть бути прозорими і гнучкими, тому краще підходять для деяких конструкцій. Щоб повністю використовувати переваги DSSC, дослідний проект шукає способи підвищити їх ефективність.

У статті, опублікованій в журналі Dyes andPigments, вчені з NTNU показали, що додавання певної молекули до барвників може поліпшити їх светозахвативающіе властивості. Найкраще спрацювало додавання сполук, що містять тіофен - молекул, схожих на бензол, але містять сірку.

Пігмент, який може поліпшити характеристики сонячних елементів. Надано: Вільде Бротен.

Щоб зібрати світло, барвник має діятияк донор та акцептор електронів. Додаючи щось середнє між донором та акцептором, хіміки можуть збільшити кількість світла, що збирається клітинами. У процесі роботи над проектом, вчені з'ясували, що збільшення кількості світла, що вловлюється барвником, не означає, що сонячні елементи будуть працювати краще. Простіше кажучи, ви можете отримати більше електронів, але вони не обов'язково потраплять туди, куди треба.

Підвищення ефективності DSSC усуне головнеперешкода на шляху до їх широкого використання. Зараз найвищий ККД становить близько 12% у порівнянні з 20% для традиційних комерційних кремнієвих сонячних елементів.

Читати далі

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?

Mars Express допоміг з'ясувати, куди і як зникла вода з Червоної планети

Саме таємниче природне явище. Звідки береться кульова блискавка і чим вона небезпечна?

DSSC - dye-sensitized solar cell

Акцептор -  атом або група атомів, що приймають електрони та утворюють хімічний зв'язок за рахунок своєї порожньої орбіталі та неподіленої пари електронів донора