Pesquisas recentes tornaram as células solares sensibilizadas por corantes mais eficientes Crédito de imagem: ROLAND HERZOG, EPFL
Imagine nunca ter que recarregar seu telefone celular, e-reader ou tablet.Os pesquisadores relatam que as células solares que eles desenvolveram poderiam usar luz difusa de baixa intensidade que está presente dentro de edifícios e ao ar livre em dias nublados, e a eficiência do trabalho pode ser alcançada. Registros: essas baterias podem, um dia, dar origem a um invólucro de dispositivo que pode continuar a carregar alguns dispositivos sem conectá-lo.
As células solares de luz difusa não são novas, mas as melhores baterias dependem de semicondutores caros.Em 1991, o químico federal suíço do Instituto de Tecnologia Michael Graetzel inventou a chamada célula solar sensibilizada por corante (DSSC). Melhor, e mais barato que os componentes padrão de semicondutores No entanto, em condições de sol, o melhor DSSC só pode converter 14% da energia da luz solar em eletricidade, e as células solares padrão podem chegar a cerca de 24%. É principalmente porque a energia é tão rápida que o DSSC não consegue lidar com isso.Quando a energia vem em uma velocidade menor, como em uma sala de baixa intensidade, a DSSC da Graetzel pode converter 28% de sua luz absorvida em eletricidade.
O DSSC ainda tem dois eletrodos que coletam cargas negativas e positivas, mas no meio, eles têm um condutor eletrônico diferente, geralmente uma coleção de partículas de dióxido de titânio (TiO2), não apenas silício, mas o TiO2 é muito fraco. Para isso, os pesquisadores revestiram essas partículas com uma molécula de corante orgânico que funciona como um superabsorvente, e os fótons absorvidos excitam elétrons e buracos nessas moléculas, assim como fazem no silício. O corante transfere imediatamente os elétrons excitados para as partículas de TiO2, e os elétrons se movem rapidamente ao longo deles para o eletrodo positivo. Ao mesmo tempo, os furos são despejados em um líquido condutivo chamado eletrólito. Infiltre e entre eletrodos carregados negativamente.
problema DSSC é que os orifícios não pode passar através do electrólito muito rapidamente. Consequentemente, eles são muitas vezes depositado em torno das partículas de TiO2 e o corante. Se os electrões excitados para as paredes do buraco final, eles vão ser fundidas, a geração de calor em vez de electricidade.
Para resolver este problema, os pesquisadores tentaram tornar o eletrólito fino para que os furos pudessem viajar até o destino sem ir muito longe, mas qualquer defeito nessas camadas poderia causar a morte do dispositivo e destruí-lo. A célula solar inteira Agora, Graetzel e seus colegas propuseram uma possível solução, que projetou uma combinação de um corante e uma molécula condutora de orifícios, permitindo que ela se enrolasse firmemente em torno das partículas de TiO2, sem criar defeitos. A camada apertada, o que significa que o buraco em movimento lento viaja menos antes de chegar ao eletrodo negativo Os pesquisadores relataram na revista Joule que a camada rígida aumenta a eficiência da luz difusa do DSSC para 32% - quase teoricamente. O valor máximo.
