07.12.2011. Европейские ученые создали миниатюрную солнечную батарею на красителях с рекордным КПД. Фотоэлектрические ячейки на базе сенсибилизированных красителей могут оказаться значительно выгоднее в финансовом плане при массовом производстве, чем аналогичные кремниевые фотоэлементы. Однако кремниевые солнечные ячейки явно эффективнее, во всяком случае, это было так до того, как группа швейцарских специалистов продемонстрировала свою последнюю разработку – миниатюрную фотоэлектрическую панель на основе красителей с КПД 12.3%. Над проектом работали ученые Лаборатории фотоники и интерфейсов, руководитель – профессор Михаэль Гретцель. Солнечная батарея с наибольшей эффективностью работы стала логичным завершением большого ряда проведенных ранее исследований.
Ранее КПД фотоэлектрических ячеек на основе сенсибилизированных красителей не превышало 11%. В апреле 2011 года было достигнуто КПД равное 10.6%, что стало большим достижением, ведь типичный коэффициент полезного действия для ячеек такого типа в среднем равняется 8%. Теоретическим максимумом для таких ячеек является КПД 30%, но достигнуть такой эффективности удастся еще нескоро. Фотоэлементы на красителях отличаются от кремниевых тем, что по принципу работы стараются быть максимально приближенными к природному процессу фотосинтеза. Швейцарцам удалось поднять коэффициент полезного действия таких элементов до 12.3% за счет замены стандартных составляющих красителей рутения и йода на порфирин и кобальт. Такое сочетание химических веществ улучшило поглощение солнечного света и сделало электронный обмен более эффективным, что в итоге подняло выходное напряжение от ячейки.
08.05.2012