Новые прозрачные солнечные элементы могут помочь ученым создать энергосберегающие окна

В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Nature, исследователи из Швейцарии Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne подробно описывают то, как они помогли DSC сбор энергии из полного спектра видимого света. DSCS, тип недорогих тонкоплентных солнечных элементов, используют фотосенсибилизированный краситель, прикрепленный к поверхности широкого полупроводника с широким полосой, чтобы преобразовать видимый свет в энергию. Несмотря на их финансовую и физическую практичность, они не так эффективны, как обычные солнечные элементы, которые делегируют как поглощение света, так и генерацию энергии полупроводнику. Это означает, что, несмотря на то, что в течение некоторого некоторое время были возможны окна, генерически возможные, устройства не стоили бы ресурсов.

Эта новая запись эффективности может изменить это. Команда в Швейцарии повысила эффективность DSCs, тщательно контролируя сборку молекул красителя на пленках нанокристаллического мезопористого титана (TIO2) клеток. Предварительное адсорбирование одного слоя производного гидроксамовой кислоты на поверхности пленки позволило ученым улучшить молекулярную упаковку и производительность двух специально разработанных сенсибилизаторов. Было обнаружено, что эти сенсибилизаторы способны собирать свет со всего видимого спектра.

Во время моделирования стандартной воздушной массы 1,5 солнечного света - коэффициент воздушной массы, обычно используемый для измерения производительности солнечных элементов - повышенные DSC достиг эффективности преобразования мощности (PCE) в 15,2 процента. Учитывая тот факт, что 12,3 процента были самым известным DSC PCE в 2019 году, эта цифра впечатляет, особенно когда вы учитываете то, что усиленные клетки поддерживали эксплуатационную стабильность в течение 500 часов тестирования. Еще лучше, когда ученые проверили свои улучшенные DSC на устройствах с большей активной площадью поверхности, они достигли новаторского диапазона PCE от 28,4 до 30,2 процента.

Команда считает, что улучшенные DSC могут проложить путь к энергосберегающим окнам, окнам и теплицам в ближайшем будущем. Они могли бы даже найти место в электронных устройствах с низким энергопотреблением, которые затем использовали бы окружающий свет в качестве источника энергии.