Энергия красителей: зелёный, красный или флуоресцентный?
Солнечная энергетика не следует на месте: простые кремниевые солнечные батареи уже морально устаревают – так как, без оглядки на собственную революционность, и они имеют последовательность недочётов. Эксперты всей земли изобретают новые пути эволюции фотогальванических элементов — и сейчас мы знакомимся с тремя «новинками» высоких разработок, каковые обещают нам новое уровень качества экологически чистой энергии.
Зелёная энергетическая ячейка на сенсибилизированных красителях солнечных элементов (dye-sensitized solar cells, DSSCs) – детище швейцарских разработчиков LPI (лаборатория фотоники и интерфейсов) под управлением доктора наук Михаэля Гретцеля (Michael Grtzel). Первый неоспоримый плюс изобретения – возросший КПД, равный 12,3% (для сравнения, в апреле прошлого года данный коэффициент не получалось поднять выше 10,6%). И позже, зелёной эту ячейку возможно назвать не только из-за цвета: учёные заменили йод и рутений (хорошие составляющие компоненты солнечных батарей) на «живой» кобальт и порфирин.
Порфирины входят в состав молекул гемоглобина, хлорофилла и ряда ферментов – это разрешает применять эти вещества при моделировании и исследовании некоторых стадий фотосинтеза. Благодаря необыкновенным физическим и химическим особенностям, они в течении многих лет завлекают внимание ученых химиков, экспертов в области материаловедения и оптики, биологов и медиков (на базе порфиринов созданы радикальные методы и лекарственные средства терапии онкологических болезней).
Сочетание порфиринов с кобальтом (сильным проводником и катализатором) разрешило повысить уровень поглощения солнечных лучей и улучшить процесс обмена электронов в самой толще фотоэлемента. Это изобретение может отыскать собственное «место под солнцем» во многих сферах, став ещё чуть более экологичными если сравнивать с привычными кремниевыми панелями.
Вторая несколько исследователей из Университета Северной Каролины (North Carolina State University) под началом врача Ахмеда Эль-Шафей подготавливается запатентовать красный сенсибилизирующий краситель NCSU-10, разрешающий DSSCs действеннее собирать энергию из того же количества солнечного света, либо, как вариант, поглощать столько же фотонов при более низких концентрациях красителя. Именно это разрешает назвать NCSU-10 хорошей идеей для прозрачных крыш и окон с накапливающей функцией. Новая краска возможно использована как на открытом воздухе (в простых солнечных батареях), так и в помещениях – для DSSCs не страшны рассеянный свет, пасмурные дни либо «неудобный» угол падения света.
И, наконец, тель-авивская энергетическая компания «GreenSun» представила цветные кремниевые батареи – эти прозрачные фотоэлементы не нуждаются в действии прямых солнечных лучей. Цвет ячеек зависит от от флуоресцентных красителей и наночастиц металла. Эти компоненты владеют КПД 12%, и владеют тремя плюсами. Во-первых, захват света осуществляется кроме того при повреждений либо трещин на панели.
Во-вторых, новинка окажет помощь значительно снизить расход кремния если сравнивать с простыми солнечными панелями. В-третьих, за этими «стёклышками» громадное будущее в направлении экологичного мастерства – кто знает, возможно, через пара лет покажутся прекрасные оконные витражи и другие нужные арт-объекты? В любом случае энергия, приобретаемая посредством сенсибилизированных красителей солнечных элементов, достаточно недорогая, надёжная и, несомненно, эргономичная.
А тем временем «GreenSun» ведёт предстоящую модернизацию собственного продукта, стремясь расширить его эффективность до 20% из тридцати теоретически вероятных.