новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Солнечные батареи затвердевают


25.5.2012
средняя оценка статьи - 3.6667 (3 оценок) Подписаться на RSS

Создано новое поколение стабилизированных красителями солнечных батарей [dye-sensitised solar cell (DSSC)] – в них традиционный для солнечных батарей жидкий электролит заменен твердым неорганическим материалом с электронно-дырочной проводимостью.

Солнечные батареи нового типа демонстрируют эффективность, сравнимую с эффективностью классических DSSC, при этом ожидается, что они будут более надежные и простые в изготовлении. Возможно, что новая система приведет к появлению фотогальванических элементов нового поколения.

В обычных DSSC, названных в честь их изобретателя ячейками Гретцеля (Grätzel cells), перенос электронов между электродами происходит за счет жидкого электролита, который, однако, может улетучиваться, вызывать коррозию материалов, что понижает стабильность солнечных ячеек.

Длительное время исследователи считали, что решить проблему устойчивости солнечных ячеек может замена жидкого электролита на твердый, и даже было создано несколько систем, в которых роль твердого электролита играли полимерные материалы и неорганические кристаллы, однако они демонстрировали крайне низкую эффективность, и, более того, их производительность со временем падала.

Меркири Канацидис (Mercouri Kanatzidis), профессор неорганической химии из Северо-западного Университета Чикаго решил использовать для создания солнечных ячеек принципиально новую стратегию. Исследователи решили заменить окислительно-восстановительную пару, обычно использующуюся в ячейках классического типа на новый материал, в котором дырки, образующиеся при возбуждении светом, перемещаются к электроду непосредственно, без окислительно-восстановительных реакций.



Схематическое изображение полностью твердой неорганической сенсибилизированной красителем солнечной ячейки, в составе которой присутствует полупроводник CsSnI3. (Рисунок из Nature, 2012, DOI:10.1038/nature11067)

Этот материал представляет собой недорогой полупроводник e p-типа: смешанный йодид олова-цезия (CsSnI3), легированный фторид-ионом. Соединение CsSnI3 хорошо растворяется в большинстве полярных органических растворителей, таких как ацетонитрил и диметилформамид. Растворимость CsSnI3 позволяет получать новые солнечные ячейки за счет переноса раствора смешанного йодида на подложку из диоксида титана с последующим испарением растворителя, что позволяет достичь очень тесного контакта между CsSnI3 и пористым TiO2. Красителем для ячейки нового типа был традиционный для DSSC бипиридильный комплекс рутения под коммерческим названием N719. Все это, по словам Канацидиса, позволит легко коммерциализовать методику получения солнечных ячеек нового типа.

Коэффициент полезного действия полученных солнечных ячеек, измеренный в стандартных условиях оценки эффективности солнечных ячеек, составляет 8.5%. Это значение не так сильно отличается от КПД обычных ячеек Гретцеля, обычно их эффективность составляет 10-12%. Тем ене менее, разработанные Канацидисом солнечные ячейки могут поглощать свет в более широкой области спектра, включая ближний ИК.

Нейл Робертсон (Neil Robertson), специалист по DSSC из Университета Эдинбурга говорит о системе Канацидиса, как перспективном направлении в исследовании солнечных ячеек, поскольку новая концепция позволяет надеяться на получение более устойчивых и долговечных солнечных ячеек.

Источник: Nature, 2012, DOI:10.1038/nature11067

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #электрохимия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Солнечные батареи затвердевают"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация