Būsimoji saulės baterija nešioja rožinę

Pigmentinės saulės baterijos naudoja šviesą sugeriančius dažus

Taip galėtų atrodyti naujoji pigmento saulės baterija © NREL / DOE
skaityti garsiai

Rožinė galėtų būti naujosios „žaliosios energijos“ spalva - bent jau kalbant apie Amerikos tyrėjus. Nes jie sukūrė naujo tipo saulės elementus, kurie naudoja raudonojo pigmento ir baltojo metalo oksido miltelių mišinį saulės energijai surinkti ir paversti.

{1r}

Saulės elemento spalva lemia, kuriuos šviesos bangos ilgius jis gali užfiksuoti ir paversti. Įprasti saulės elementai paprastai atrodo žvilgančiai mėlyni, nes yra padengti antirefleksiniu sluoksniu. Šis sluoksnis taip pat padidina žaliosios šviesos, kuri ypač stipri saulės spinduliuose, absorbciją.

Spalva veikia įtampą ir srovę

Tačiau platus spektras ne visada yra palankus, kaip paaiškina Ohajo valstijos universiteto Yiying Wu: „Jei norite būti efektyviausi, turite žiūrėti ir į įtampą, ir į srovę, kurią galite pasiekti. Jei vienas sugeria platų bangų ilgių spektrą, tai vyksta įtampos sąskaita, kita vertus, jei absorbcijos slenkstis yra labai aukštas, pasiekiama aukšta įtampa, tačiau už tai sunaikinama srovė. Todėl tikslas yra rasti čia pusiausvyrą “.

Nuo 1990 m. Sukurtuose dažų jautriuose saulės elementuose (DSSC) spalvos molekulės apgaubia mažas metalo oksido daleles ir kartu sudaro ploną plėvelę. Rožinė kaip saulės elementų spalva jokiu būdu nėra neįprasta, nes daugumoje DSSC yra raudonos spalvos rutenio, taip pat metalo oksido, dažniausiai titano oksido arba balkšvo cinko oksido. displėjus

Spalvotos molekulės sugeria šviesos energiją ir taip išskiria elektronus, metalo oksido dalelės veikia kaip laidininkas ir perneša elektronus į elektros grandinę. Tačiau pakeliui elektronai gali būti prarasti, taip sakant, jie „įsiskverbia“ tarp oksidų dalelių. Dėl to pigmentinės saulės baterijos šiuo metu pasiekia tik pusę įprastų saulės elementų efektyvumo - tačiau tai kainuoja tik ketvirtadalį tiek.

Elektronai "prasiskverbia"

Todėl Wu tyrėjai išbandė naują derinį, kad pagerintų šių saulės elementų efektyvumą. Pirmą kartą vietoj paprasto metalo oksido jie naudojo sudėtingesnį junginį - cinko stannatą. Privalumas: Cinko stannato savybes galima lengvai pakeisti ir tokiu būdu galima gaminti pritaikytus saulės elementus. Tačiau pasiektas efektyvumas vis dar buvo daug mažesnis nei įprastų saulės elementų.

Tačiau mokslininkai dar toli gražu nesibaigia savo lotyniškomis žiniomis: Praėjusiais metais jie sukūrė titano oksido pagrindu sukurtus DSSC, kuriuose mažos nanovielės užkirto kelią elektronų „perkoliacijai“. Dabar jie tikisi dar didesnio efektyvumo derindami abu metodus: norėdami naudoti elektronus „juostoje“, jie nori naudoti mažus šakotus cinko stannato „medžius“. laikyti

B ume kaip pavyzdys

„Mes pasidomėjome, kuri konstrukcija būtų tinkamiausia šviesai gaudyti ir medžiagoms gabenti“ ir susidūrėme su pavyzdžių medžiu, - aiškina Wu. Lapai suteikia puikų paviršių šviesai sugerti, o šakos perneša maistines medžiagas į šaknis. Mūsų DSSC projekte dalelės, apsuptos spalvos, atitinka paviršių, o nano medžiai perneša elektronus.

Gal vieną dieną rausvos saulės baterijos papuoš mūsų namų stogus, bet galimos ir kitos spalvos. Šiuo metu mokslininkai eksperimentuoja su daugybe skirtingų spalvų pigmentų ir oksidų derinių.

(Ohajo valstijos universitetas, 2007 7 31 - NPO)