การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีสีย้อมไวแสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น Image Credit: ROLAND HERZOG, EPFL
นักวิจัยรายงานว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่พวกเขาพัฒนาขึ้นสามารถใช้แสงกระจายที่มีความเข้มต่ำซึ่งอยู่ภายในอาคารและภายนอกในวันที่มีเมฆเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า Records แบตเตอรี่เหล่านี้อาจมีวันหนึ่งเกิดที่อยู่อาศัยของอุปกรณ์ซึ่งสามารถชาร์จอุปกรณ์บางอย่างได้โดยไม่ต้องเสียบปลั๊ก
กระจายแสงพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ใหม่ แต่มือถือที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับสารกึ่งตัวนำที่มีราคาแพง. 1991 สวิสสถาบันเทคโนโลยีแห่งชาติเคมีไมเคิล Graetzel สิ่งประดิษฐ์ที่เรียกว่าสีย้อมไวแสงเซลล์แสงอาทิตย์ (ก DSSC). ประสิทธิภาพการทำงานในแสงสลัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งและไม่แพงกว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน. แต่ในสภาวะที่มีแดดที่ DSSC ที่ดีที่สุดเพียง 14% ของการใช้พลังงานแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าและเซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานอาจจะสูงถึงประมาณ 24%. นี้ ส่วนใหญ่เป็นเพราะพลังงานเป็นไปอย่างรวดเร็วมากเกินไปเพื่อให้ DSSC ที่จะจัดการอย่างไร. เมื่อการมาถึงของพลังงานที่ความเร็วช้าลงเช่นในห้องสว่างความเข้มต่ำโดย Graetzel DSSC สามารถดูดซึมได้ 28% ของพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า
DSSC ยังคงมีขั้วไฟฟ้าสองตัวที่เก็บประจุลบและประจุบวก แต่ในช่วงกลางพวกเขามีตัวนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยปกติจะประกอบด้วยอนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ไม่ใช่ซิลิคอน แต่ TiO2 เป็นตัวอ่อนมาก Light Absorbers ด้วยเหตุนี้นักวิจัยจึงได้เคลือบอนุภาคเหล่านี้ด้วยโมเลกุลย้อมสีอินทรีย์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับสาร Superbosorbent โฟตอนที่ดูดซึมกระตุ้นอิเล็กตรอนและรูบนโมเลกุลของสีย้อมเหล่านี้เช่นเดียวกับที่ทำในซิลิกอน สีย้อมจะถ่ายเทอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นไปยังอนุภาค TiO2 และอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามขั้วไฟฟ้าบวกในเวลาเดียวกันหลุมถูกทิ้งลงในของเหลวนำไฟฟ้าที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ที่นั่นพวกเขายังคง แทรกซึมและใส่อิเล็กโทรดที่มีประจุลบ
ปัญหาเกี่ยวกับ DSSC คือฟันผุไม่สามารถผ่านตัวอิเล็กโตรไลต์ได้อย่างรวดเร็วดังนั้นพวกเขามักจะสะสมอยู่ใกล้อนุภาคของย้อมและอนุภาค TiO2 ถ้าอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นอยู่ในโพรงฟันผุมันจะเกิดความร้อนแทนไฟฟ้า
เพื่อแก้ปัญหานี้นักวิจัยพยายามที่จะทำให้ทินเนอร์อิเลคจึงไม่จำเป็นที่จะเดินผ่านหลุมไกลมากจะสามารถไปถึงปลายทางของพวกเขา. แต่ใด ๆ ของข้อบกพร่องเหล่านี้จะมีผลในชั้นบาง ๆ ของอุปกรณ์ถูกระเบิดเสียชีวิตและทำลาย เซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมด. ตอนนี้โดยการ Graetzel และเพื่อนร่วมงานที่นำเสนอวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นไปได้. พวกเขาได้รับการออกแบบองค์ประกอบสีย้อมและหลุมดำเนินโมเลกุล. จะช่วยให้พวกเขาห่อแน่นรอบอนุภาค TiO2 จึงสร้างไม่มีข้อบกพร่อง . นี้หมายความว่าชั้นแน่นของหลุมเคลื่อนไหวช้าก่อนที่จะผ่านไปของระยะทางที่ขั้วลบจะกลายเป็นนักวิจัยที่มีขนาดเล็กใน "จูล" นิตยสารรายงานว่าแสงกระจายชั้นแน่นจะเพิ่มประสิทธิภาพของ DSSC ไป 32% - ใกล้กับทฤษฎี สูงสุด
