हाल के शोध ने डाई-सेंसिटिज्ड सौर कोशिकाओं को और अधिक कुशल बना दिया है। छवि क्रेडिट: रोलैंड हेरज़ोग, ईपीएफएल
कल्पना करें कि कभी भी अपने सेल फोन, ई-रीडर या टैबलेट को रिचार्ज न करें। शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट की है कि उनके द्वारा विकसित सौर कोशिकाओं में कम तीव्रता फैलाने वाली रोशनी का उपयोग किया जा सकता है जो इमारत के अंदर और बादलों के आकाश के बाहर मौजूद है। रिकॉर्ड्स। ये बैटरी एक दिन एक डिवाइस आवास को जन्म दे सकती हैं जो प्लगिंग के बिना कुछ गैजेट चार्ज करना जारी रख सकती है।
फैलाना सौर प्रकाश नया नहीं है, लेकिन सबसे अच्छा सेल महंगा अर्धचालक पर निर्भर करता है। 1991, प्रौद्योगिकी रसायनज्ञ माइकल Graetzel आविष्कार स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ तथाकथित डाई अवगत सौर सेल (एक DSSC)। इसकी मंद प्रकाश में प्रदर्शन अधिमानतः, और एक मानक अर्धचालक युक्ति से कम महंगा। हालांकि, धूप की स्थिति में, सबसे अच्छा DSSC बिजली में सूर्य के प्रकाश ऊर्जा, और एक मानक सौर सेल का केवल 14% लगभग 24% तक पहुंच सकता है। इस जिसका मुख्य कारण ऊर्जा बहुत तेज़ है, ताकि DSSC को संभालने के लिए, लेकिन। जब इस तरह के कम तीव्रता कमरे में प्रकाश के रूप में एक धीमी गति से ऊर्जा के आगमन,, Graetzel द्वारा DSSC प्रकाश ऊर्जा का 28% बिजली में अवशोषित किया जा सकता।
डीएसएससी में अभी भी दो इलेक्ट्रोड हैं जो नकारात्मक और सकारात्मक शुल्क एकत्र करते हैं। लेकिन बीच में, उनके पास एक अलग इलेक्ट्रॉन कंडक्टर होता है, आमतौर पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड (टीओओ 2) कणों का संग्रह, न केवल सिलिकॉन। हालांकि, टीओओ 2 बहुत कमजोर है लाइट अवशोषक। इस अंत में, शोधकर्ताओं ने इन कणों को कार्बनिक डाई अणु के साथ लेपित किया जो एक सुपरबॉर्बेंट के रूप में कार्य करता है। अवशोषित फोटॉन इन डाई अणुओं पर सिलिकॉन की तरह इलेक्ट्रॉनों और छेद को उत्तेजित करते हैं। डाई तुरंत उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों को टीओओ 2 कणों में स्थानांतरित कर देता है, और इलेक्ट्रॉन उनके साथ सकारात्मक इलेक्ट्रोड में तेजी से आगे बढ़ते हैं। साथ ही, छेद को इलेक्ट्रोलाइट नामक एक प्रवाहकीय तरल में डाल दिया जाता है। वहां, वे जारी रखते हैं घुसपैठ और नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड दर्ज करें।
डीएसएससी के साथ समस्या यह है कि गुहाएं इलेक्ट्रोलाइट से बहुत जल्दी नहीं गुजर सकती हैं। इसलिए, वे अक्सर डाई और टीओओ 2 कणों के पास जमा होते हैं। अगर उत्साहित इलेक्ट्रॉन अंततः गुहाओं में दुर्घटनाग्रस्त हो जाते हैं, तो वे बिजली की बजाय गर्मी उत्पन्न करते हैं।
इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं गया था एक घातक झटका इलेक्ट्रोलाइट पतली बनाने की कोशिश है, तो, बहुत दूर छेद के माध्यम से चलने के लिए कोई ज़रूरत नहीं अपने गंतव्य तक पहुंचने के लिए सक्षम हो जाएगा। हालांकि, इन दोषों के किसी भी उपकरण की एक पतली परत में परिणाम होगा, और नष्ट कर दिया पूरे सौर सेल। अब, Graetzel और उनके सहयोगियों ने एक संभव समाधान का प्रस्ताव रखा है। वे एक डाई संरचना और अणुओं का आयोजन एक छेद बनाया गया है। यह सक्षम बनाता है उनकी कसकर, TiO2 कणों के चारों ओर लिपटा जिससे कोई दोष बनाने । इसका मतलब है कि नकारात्मक इलेक्ट्रोड दूरी के गुजरने से पहले धीमी गति से चलती छेद के तंग परत "जूल" पत्रिका में छोटे शोधकर्ताओं हो जाता है खबर दी है कि फैलाना प्रकाश तंग परत 32% करने के लिए DSSC की दक्षता में वृद्धि होगी - सैद्धांतिक के करीब अधिकतम।
