Сонячна енергія - це невизначене майбутнє

Сенсибілізатори – це сполуки темного кольору, які поглинають світло та перетворюють його енергію в електричну енергію, вивільняючи електрони та"інжектуючи" їх у напівпровідник. Поки що сенсибілізатори, які використовуються в сонячних елементах, чутливих до барвників, мають або відносно короткий термін служби, або вимагають використання дуже рідкісних і дорогих металів. Тому святим Граалем фотоелектричних досліджень є розробка сенсибілізаторів, які використовують залізо — метал, який є екологічно чистим і найбільш поширеним перехідним металом на землі.

Протягом багатьох років експерти вважають, що сполуки заліза не придатні для цих застосувань, оскільки їх час життя в збудженому стані після поглинання світла занадто короткий, щоб використовувати його для виробництва енергії. Близько семи років тому ця ситуація змінилася з відкриттям нового типу сполуки заліза з N-гетероциклічним карбеном (NHC).

Дослідницька група на чолі з професором Едвіном Констеблом і професором Кетрін Хаускрофт з кафедри хімії Базельського університету багато років вивчає ці сполуки. Команда під керівництвом керівника проекту, доктора Марії Беккер, зараз повідомляє у професійному журналі Dalton Transactions про результати використання сенсибілізаторів на основі нового сімейства NHC.

Трохи оцту і жиру

& quot;Ми знали, що нам потрібно розробити матеріали, які прилипають до поверхні напівпровідників, властивості яких також дозволили оптимізувати розташування функціональних світлопоглинальних компонентів на поверхні," — пояснив Беккер.

Дослідники відповіли на ці проблеми двостороннім підходом: по-перше, вони включили групи карбонових кислот (як вони містяться в оцті) до сполук заліза, щоб зв’язати їх із поверхнею напівпровідника. По-друге, вони додали довгі вуглецеві ланцюги, щоб зробити поверхневий шар більш рідким і легшим для фіксації, таким чином зробивши суміш&«жирною»."

Ці прототипи сонячних батарей, чутливі до барвників, досягли загальної ефективності лише 1%, тоді як ефективність сучасних комерційних сонячних елементів' досягла приблизно 20%."Тим не менш, результати є важливою віхою і будуть стимулювати подальші дослідження цих нових матеріалів," Беккер твердо вірить.