Forsker øger effektiviteten af ​​en type solcelle ved at inkorporere ioniske salte

En gruppe videnskabsmænd arbejder på optimering af en type fotovoltaisk celle (Grätzel-celle), der kunstigt efterligner fotosyntese.

Inden for Consolider HOPE-projektet (projekter finansieret af Ministeriet for Innovation og Videnskab), en gruppe videnskabsmænd ved Universidad Pablo de Olavide (UPO), ledet af Juan Antonio Anta, arbejder på optimering af en type fotovoltaisk celle (Grätzel-celle), der kunstigt efterligner fotosyntese.

Grätzel-celler er fotovoltaiske enheder, der drager fordel af samspillet mellem en struktureret halvleder mindre end nanometer i størrelse og et organisk farvestof, der fungerer som en solfanger.

Ifølge Elena Guillén, medlem af UPO's Coloides y Celdas Solares Nanoestructuradas (Nanostructured Colloids and Solar Cells) Group, dette farvestof kan enten være syntetisk eller naturligt og kan endda muliggøre brugen af ​​klorofyl til denne celletype.

Dermed, forskere ved UPO har påbegyndt en undersøgelse, hvormed de håber at øge effektiviteten af ​​disse eosin- eller mercurokrom-baserede organiske komponenter ved at inkorporere ioniske salte, kendt som grønne opløsningsmidler, med henblik på at forhindre fordampning af de flydende forbindelser og den deraf følgende reduktion af effektiviteten.

Tidligere undersøgelser viser, at ioniske salte er mindre flygtige, og det er denne egenskab, som gruppen ledet af professor Anta søger at udnytte. "Uanset dets flydende tilstand, disse typer opløsningsmidler har høje viskositetsniveauer og, derfor, i løbet af de kommende måneder vil vi fortsætte vores undersøgelse, arbejder på forskellige alternativer inden for ioniske væsker, deres syntese, etc., " kommenterer Elena Guillén.

Fordele og ulemper ved den nye generation

Selvom der allerede er nogle tredjegenerationsceller på markedet (f.eks. til genopladning af mobiltelefoner), ifølge forskerne er deres praktiske anvendelse anekdotisk. Imidlertid, på grund af deres egenskaber af fleksibilitet og variation af farver og former, fremtiden for disse celler ligger i nye markedsnicher såsom dekoration eller brug i farvede vinduer, der ikke kun slipper lys igennem, men bruger dette lys til at generere elektricitet.

På den anden side, bortset fra den hurtige amortisering af energiproduktionsomkostninger -anslået i et års brug-, der er også de lave omkostninger ved materialerne. "Økologiske materialer er normalt billigere, " bekræfter forskeren, til trods for at søgningen fortsætter efter et alternativt organisk farvestof til det, der bruges i øjeblikket, afledt af ruthenium.

"Det paradoksale ligger i, at hvis man bruger disse celler, fordi deres konkurrencefordel er, at de er billigere og lettere tilgængelige, og så bruger man et farvestof baseret på et ædelmetal, hvad er fordelen?" påpeger Elena Guillén.

På den anden side, forskerne er klar over, at det er en forholdsvis ny teknologi -denne celletype blev opfundet i 1991 - som stadig mangler at blive udviklet meget. Desuden, den maksimale effektivitet opnået i laboratoriet er kun 11 %, hvilket er konkurrencedygtigt, men det falder, når det ekstrapoleres til industriel skala.

Den største teknologiske udfordring er i øjeblikket problemet med celleredbrydning. "Hvis du bruger et organisk farvestof, det kan nedbrydes af sollys, med deraf følgende reduktion i brugstid sammenlignet med siliciumceller. På den anden side, " fremhæver forskeren, "vores gruppe arbejder på et af nøgleaspekterne for at forbedre cellestabiliteten - eliminering af behovet for at bruge væsker, der kan give problemer med fordampning, osv. og for hvilke, som allerede nævnt, vores fokus er på brugen af ​​ioniske salte."

Kilde:Andalucía Innova, via AlphaGalileo