Wykorzystywanie odnawialnej energii ze słońca jest ostatnio bardzo powszechne. Coraz więcej budynków w Polsce i na świecie zaopatrywanych jest w ogniwa fotowoltaiczne. Naukowcy wprowadzają więc w życie przezroczyste ogniwa DSC, które będą jeszcze bardziej wpasowywały się w zrównoważony rozwój i jednocześnie spełnią estetyczną rolę.
DSC, czyli ogniwa uczulane barwnikiem
Ogniwa DSC pozwalają na przekształcenie światła słonecznego w prąd dzięki barwnikom, które pełnią rolę fotosensybilizatorów. Poprzez barwniki dochodzi do zaabsorbowania światła, a następnie wprowadzenia elektronów do nanokryształów tlenków, gdzie dochodzi do odbioru energii elektrycznej.
Fotosensybilizatory umieszczane są na nanokrystalicznych powierzchniach dwutlenku tytanu. Te z kolei nasączane są elektrolitami lub innym materiałem, który umożliwia transportowanie ładunków elektrycznych.
Te wyjątkowe ogniwa DSC mogą być przezroczyste lub przybierać każdy wybrany kolor. Mogłyby być zastosowane jako okna, świetliki czy nawet całe przezroczyste powierzchnie w formie dachów albo szklarni. Są lekkie i również dostępne w wersji elastycznej.
Ogniwa DSC – wyższa wydajność
Pomysł na wykorzystanie i ulepszenie znanych z lat ’90 ogniw Grätzela rozwija się ostatnio w Szwajcarii. Zespół naukowców z EPFL opracował sposób na zwiększenie wydajności ogniw DSC. Poprzez zastosowanie wstępnej adsorpcji warstwy pochodnej kwasu hydroksamowego na powierzchni dwutlenku tytanu. To pozwala na powstanie gęstszego ułożenia warstwy tytanu, a co za tym idzie – na uzyskanie wyższej wydajności i sprawności przezroczystych ogniw.
„Nasze odkrycia torują drogę do łatwego dostępu do wysokowydajnych DSC i oferują obiecujące perspektywy dla zastosowań, takich jak zasilanie i wymiana baterii w urządzeniach elektronicznych o małej mocy, które wykorzystują światło otoczenia jako źródło energii.”
Autorzy z EPFL
Uzyskana przez szwajcarski zespół sprawność wyniosła 15,2%, a po zwiększeniu obszaru aktywnego do 2,8 cm2 – około 30%.
Ogniwa DSC już znajdują swoje zastosowania. Ogromna powierzchnia tych ogniw, bo aż 300m2, ma powstać jako fasada budynku Centrum Kongresowego EPFL.
