Группа учёных из Базельского университета разрабатывает сенсибилизированные красителем солнечные элементы
В условиях энергетического перехода, который сейчас реализуется в развитых странах, солнечная энергия играет важное значение. С её помощью можно заменить значительную часть ископаемого топлива, которое используется для выработки электроэнергии. Исследователи из Базельского университета (University of Basel) говорят, что сенсибилизированные красителем солнечные элементы могут стать доступным дополнением к существующим фотоэлектрическим системам, которые используются сегодня. Основные особенности разрабатываемой ими технологии, заключаются в сенсибилизаторах красителей, прикреплённых к поверхности панелей. Учёные занимаются повышением эффективности сенсибилизаторов с использованием железа. Железо было выбрано, поскольку запасы этого металла в мире высоки и он доступен по цене.
Длительное время специалисты считали, что соединения железа не пригодны для использования в этой сфере. Это было обусловлено тем, что возбуждённое состояние таких соединений после поглощения света слишком непродолжительно. Это не позволяет применять их для генерации электроэнергии. Но эта ситуация изменилась примерно 7 лет назад, когда был открыт новый класс соединений железа с N-гетероциклическими карбенами (NHC).
Группа исследователей под руководством профессора Эдвина Констебля (Edwin Constable) и профессора Кэтрин Хаускрофт (Catherine Housecroft) на химическом факультете Базельского университета уже несколько лет работают над изучением и совершенствованием этих соединений. Недавно руководитель проекта — доктор Мария Беккер (Mariia Becker) сообщила о достигнутых результатах с сенсибилизатором на основе нового семейства NHC в специализированном журнале Dalton Transactions.
Беккер говорит, что в качестве цели ставилась разработка материалов, которые бы прилипали к поверхности полупроводника. Кроме того, их свойства должны оптимизировать расположение функциональных светопоглощающих элементов. Исследовательская группа решила использовать следующие усовершенствования.
- Сначала они включили в соединения железа группы карбоновых кислот (аналогичные тем, что содержатся в уксусе). Это было необходимо для связывания материала с поверхностью полупроводника.
- Затем они обеспечили «жирность» этих соединений, посредством добавления длинных углеродных цепей. Это сделало поверхностный слой более жидким и лучше подходящим для закрепления.
Как сообщают исследователи, сенсибилизированные красителем прототипы солнечных элементов, которые они получили, пока достигли общей эффективности лишь 1%. Для сравнения, современные коммерческие варианты солнечных панелей достигают эффективности 20%. Но Беккер говорит, что на данном этапе важен полученный результат, который будет способствовать дальнейшему изучению этих перспективных материалов.
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
