Naukowcy opracowali sposób łączenia wielu barwników w ogniwach uczulanych barwnikiem
Przezroczyste ogniwa słoneczne mają ogromny potencjał w wielu zastosowaniach i choć trudno wyobrazić sobie stosowanie ich w domach i mieszkaniach, oszklone obiekty publiczne i wysokie biurowce znacznie by na nich zyskały. Ten segment rynku ciągle się rozwija, ale sam pomysł na przezroczyste panele słoneczne nie jest w żadnym stopniu nowy, bo przykładowo ogniwa słoneczne uczulane barwnikiem (DSC) opracowano już w latach 90. ubiegłego wieku. Od tamtej pory proces ich ulepszania trwa i kolejną cegiełkę do niego dołożyli właśnie naukowcy z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).
Czytaj też: Dbaj o swoje sukulenty. Kiedyś będzie można z nich zrobić żywe panele słoneczne
Zespół specjalistów wziął na tapet ogniwa słoneczne uczulane barwnikiem, czyli takie, które są tanie i w których główną rolę odgrywa barwnik, ulepszając je do stopnia, w którym nie potrzebują bezpośredniego światła słonecznego do generowania energii elektrycznej. Osiągnął to poprzez odkrycie sposobu na stworzenie innowacyjnych przezroczystych fotouczulaczy, a więc cząsteczek, które mogą być aktywowane przez światło i absorbować je w całym spektrum światła widzialnego.
Przezroczyste ogniwa słoneczne mają ograniczenia
Czytaj też: Panele słoneczne są za ciężkie. W MIT wymyślili, jak je odchudzić
Jest to o tyle ważne, że poprzednie wersje tych ogniw były w dużej mierze uzależnione od bezpośredniego światła słonecznego. Ten problem przeskoczyły nowe fotouczulacze, które mogą zbierać światło ilościowo w całym spektrum widzialnym, kiedy są stosowane razem. Osiągnięto to, dzięki opracowaniu metody produkcji, która polega na wstępnym zaadsorbowaniu monowarstwy pochodnej kwasu hydroksamowego na nanokrystalicznej mezoporowatej powierzchni dwutlenku tytanu. Metoda ta pozwala wyprodukować panele DSC z ponad dwoma różnymi barwnikami, które wykazują komplementarną absorpcję optyczną i mogą pochłaniać światło z całego spektrum.
Czytaj też: Panele słoneczne w duecie z magazynem energii? Sprawdzamy, czy to się opłaca z dopłatą Mój Prąd 4.0
Sprawność konwersji energii w tak wyprodukowanym ogniwie osiągnęła rekordowe wartości, bo rzędu 15,2% w typowym świetle słonecznym, którą odnotowano po przetestowaniu długoterminowej stabilności operacyjnej przez 500 godzin. Z kolei sprawność konwersji mocy wynosiła od 28,4 procent do 30,2 procent w szerokim zakresie intensywności światła otoczenia. Nic jednak nie wiadomo na temat dalszych badań, rozwoju tych ogniw i tym bardziej ich wprowadzeniu na rynek.
