Puster nyt liv i farvesensibiliserede solceller

Forskere ved Institute for Integrated Cell-Material Sciences ved Kyoto University har gjort en populær type farvefølsomme solcelle mere effektiv ved at justere og opdatere dens struktur. Udgivet i Journal of the American Chemical Society (JACS) , holdet rapporterer en række tilpasninger med en effektkonverteringseffektivitet på 10,7 procent, den hidtil højeste for denne type farvefølsomme solceller, den mest effektive solteknologi, der findes på nuværende tidspunkt.

Nuværende farvefølsomme solceller består af et porøst lag af titaniumdioxid dækket med et molekylært farvestof. Når sollys optages, elektroner exciteres, når de passerer igennem, og indsamles til strøm, før de "genbruges, " genindført i elektrolytten og tilbage til farvestofmolekylet. Da de er lette og lav densitet, de har en høj industriappel som erstatningsmateriale til nuværende tagsolpaneler.

Der er forskellige tilgange til at strukturere disse solceller; med aromatisk ringfusion til en porphyrinkerne er den mest attraktive, da de absorberer rødt lys godt. Alligevel har de deres ulemper:elektronerne er kun ophidsede i en kort levetid, har en tendens til at samle sig, gør omstilling til magt vanskelig.

For at forbedre effektiviteten, Hiroshi Imahori, Tomohiro Higashino og kolleger undersøgte brugen af ​​et methylenbro-materiale, smeltet til porfyrinkernen. De troede, at dette ville overvinde ulemperne, især ved at undertrykke aggregeringen og øge energiomdannelsen.

Med det nye molekylære farvestof, DfZnP-iPr, de opnåede en højere effektivitet end tidligere rapporteret. De mener, at deres forskning vil genoplive udforskningen af ​​aromatisk-fusionerede porphyrin-sensibilisatorer til disse højtydende solceller.

"Voksende bekymring over brugen af ​​fossile brændstoffer og miljøspørgsmål betyder, at vi er nødt til at arbejde hårdt på at forbedre bæredygtige energisystemer. Vores arbejde forbedrer effektiviteten af ​​en letvægts og attraktiv solteknologi, og vi håber vil stimulere forskersamfundet til yderligere at udforske potentialet i aromatisk-fusionerede porphyrin-sensibilisatorer til højtydende farvestofsensibiliserede solceller, " siger Hiroshi Imahori fra Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS)