Cенсібілізірованние сонячні батареї - дешевше і екологічно чистіше
Відео: Вітрогенератор та сонячні батареї. Підключення, установка, експлуатація, покупка, огляд
Американські дослідники з Північно-Західного університету (Northwestern University) виявили недорогий спосіб створення сонячних батарей, які мають суттєво вищою і хорошою ефективністю. У той же самий час виробники таких панелей не залежатимуть від токсичних або дефіцитних матеріалів, а самі батареї прослужать довше звичайних, заснованих на сенсибілізованих барвниках сонячних елементів.
попередні фотоелектрохімічні осередку Гретцеля (Названий так на честь швейцарського вченого М. Гретцеля, який відкрив цветочувствітельность сонячні батареї) на базі сенсибилизированного барвника були екологічно чистими і дешевими. повністю функціонуюча сонячна батарея при цьому мала ККД на рівні в 12,3 відсотка. Цей показник став рекордним для такої технології, оскільки типова ефективність фотоелектричних осередків такого типу часом становить нижче восьми відсотків. Однак винахід фахівців мало один великий недолік - електроліт клітини для сенсибилизированного барвника був зроблений з органічної рідини, яка часто випливала і пропалювала осередки, обмежуючи термін служби сонячних панелей всього лише 18-ма місяцями.
Команда вчених з Північно-Західного університету намірилася вирішити проблему осередків Гретцеля. Експерт в області нанотехнологій Роберт Чанг (Robert P. H. Chang) і хімік Меркурі Канатзітіс (Mercouri Kanatzidis) вирішили об`єднати зусилля і наявний у обох досвід для того, щоб виробити нові клітини. Для початку вони взяли для електроліту новий матеріал - тонкопленочное з`єднання, що складається з цезію, олова і йоду і зване CsSnI3. Речовина спочатку рідке, але в кінцевому підсумку твердне. Отримані твердотільні клітини за своєю суттю стабільні. Потім вчені звернулися до нанотехнологій.
"Наш недорогий сонячний елемент використовує нанотехнології для рукоятки", - говорить Чанг. ;"Мільйони наночастинок дають величезну площу ефективної поверхні. Ми покрили всі частинки барвником, що поглинає світло".
Вчені з Північно-Західного університету описують склад сонячного елемента в такий спосіб: "Одна фотоелектрична осередок має розміри півсантиметра на півсантиметра і товщину близько 10 мікрон. Покриті барвником сферичні наночастинки діоксиду титану занурюються в рідкий розчин нового матеріалу Канатзітіс. Після цього розчинник випаровується, а в результаті утворюється тверда маса. Що поглинає сонячне світло барвник, в якому фотон перетворюється в електрику, знаходиться між двома напівпровідниками".
Сонячна батарея змогла досягти ефективності перетворення світла в енергію на рівні 10,2 відсотка. Це самий високий показник твердотільних сонячних батарей, оснащених сенсибілізованим барвником. Це значення близьке до вищої продуктивності осередків Гретцеля (приблизно від 11 до 12 відсотків). Однак десяти відсотків ККД зазвичай досить для комерціалізації продукту.
Відео: [ЛТ]: Недорога сонячна батарея з Китаю: що почім і для чого (експеримент)
Чанг каже, що ця концепція може бути застосована до різних сонячним батареям і легким тонкоплівкових структур. Новий процес також сумісний, за його словами, з автоматизованим виробництвом. Наступним кроком команди вчених є створення великих сонячних батарей на базі фотоелектричних осередків.
Підсумки роботи американських дослідників були опубліковані в журналі Nature.
