Российские ученые синтезировали органические красители с улучшенными свойствами для сенсибилизированных солнечных элементов. С помощью одного из красителей — IS-BTh-1 — удалось достичь коэффициента полезного действия солнечных элементов в 4,41%. Описание новых красителей и свойств опубликовали в журнале Dyes and Pigments. Работу ученых поддержал Российский научный фонд, сообщают в пресс-службе УрФУ.
«Сегодня сенсибилизированные солнечные элементы представляют выгодную альтернативу лидеру рынка — более дорогим и сложным технологиям кремниевых солнечных батарей. За рубежом данное направление крайне актуально и активно развивается. Различные компании работают над созданием, модификацией и продажей таких солнечных панелей. Продают даже готовые наборы для самостоятельного изготовления солнечных элементов для различных целей — от учебных до научных. Кроме того, есть примеры интеграции данных батарей в фасады зданий, создания „умных“ теплиц, ферм, гаражей и прочего. Однако на территории РФ в настоящее время ни производств, ни реальных примеров масштабного использования сенсибилизированных красителем солнечных элементов, к сожалению, нет», — констатирует соавтор статьи, доцент кафедры технологии органического синтеза УрФУ Геннадий Русинов.
Ученые утверждают, что эффективность преобразования солнечного света сенсибилизированными солнечными элементами еще не достигла предела. В будущем эта технология может сравняться с кремниевыми солнечными батареями.
«В настоящее время эффективность преобразования энергии в сенсибилизированных солнечных элементах составляет около 10%, рекорд — 14–15%, но с маленькой площади. Полагаю, в перспективе возможно достичь и уровня кремниевых батарей до 24–29%», — добавляет руководитель лаборатории перспективных органических материалов Института органического синтеза УрО РАН Александр Степарук.
Сенсибилизированные красителем солнечные батареи могут работать не только от прямого света, но и от рассеянного. Батареи можно использовать в быту — для зарядки гаджетов. Возможно и индустриальное применение. Например, их можно в виде полупрозрачных панелей интегрировать на фасады зданий. А если встроить такие элементы в стекла, получится двойной эффект: защита от шума и попутная электрогенерация. Их также можно использовать для конверсии света искусственных источников — сейчас это крайне актуальное направление в мировой науке.
«Мы измерили эффективность солнечных элементов с нашим красителем при температуре от +10 °С до +55 °С. В первом случае нам удалось достичь эффективности в 5,38%, но при нагревании мы наблюдали потерю эффективности до 2%. В целом нам с коллегами из ИОНХ РАН и НИУ МИЭТ под руководством Сергея Козюхина и Петра Лазаренко удалось разработать установку, которая позволяет измерять эффективность при различных температурах (от –30 до +60 °С). В настоящее время занимаемся этим вопросом, чтобы понять условия эксплуатации данных элементов, причины деградации и другие важные параметры», — рассказывает Александр Степарук.
Ученые планируют продолжить работу по синтезу новых красителей с заданными свойствами, апробировать их в солнечных элементах, изучить эффективность в условиях искусственных источников света и масштабировать технологию.
Ранее «Областная газета» писала о том, что, по исследованию социологов УрФУ, 70% свердловских родителей хотят приобрести навыки воспитания детей.
