Сонячні панелі тонкі, як листя
11.08.2010
Довговічні та недорогі сонячні панелі могли б постачати людству океани енергії. До цього питання оригінально підійшли Бенуа Марсан з університету Квебека (UQAM) та Міхаель Гретцел (Michael Gratzel) з лабораторії фотоніки та інтерфейсів швейцарського політехнічного інституту (LPI) та їх колеги.
Серце нової батареї – наночастинки діоксиду титану, вкриті молекулярним (сенсибілізованим) барвником, який поглинає сонячне світло приблизно таким же чином, як це робить хлорофіл в листках рослин. За аналогією з лужними акумуляторами, анод (діоксид титану) і катод (платина) розташовані по обидві сторони від рідкого провідника. Світло проходить через напівпрозорий катод і електроліт, і на аноді генерує електрони, які надходять до катода із зовнішнього кола.
Майже всі матеріали тут дешеві, за винятком платини, яка до того ж непрозора, і навіть тонке її покриття затримує частину променів. Але є й інші проблеми: електроліт, який застосовується, агресивний (що скорочує термін служби пристрою), яскраво забарвлений (що зменшує частину світла, яка використовується за призначенням) і не дозволяє генерувати напругу більше 0,7 вольта.
Але від усіх цих недоліків колишньої схеми Марсан зумів позбутися. Він і його колеги створили відповідний для "сенсибілізованої" батареї електроліт-гель - він неагресивний, прозорий і дозволяє підняти напругу комірки. А в катоді такої батареї вченим вдалося замінити платину на ефективний, простий у виробництві і набагато дешевший сульфід кобальту.
Партнери по дослідженню розробили і побудували кілька випробувальних сонячних батарей за новими принципами. Вони показали ККД 6,4-6,5%. Це замало навіть за мірками серійних комірок, але все ще дуже заманливо, враховуючи потенційну дешевизну таких пристроїв при масовому випуску.
|
