Celulele Solare Fluorescente – Viitorul?
Pentru unele celule solare, viitoarul poate fi fluorescent.
Oamenii de stiinta de la Yale au imbunatatit capacitatea unui tip promitator de celule solare pentru a absorbi lumina si a o transforma in energie electrica prin adaugarea unui colorant organic fluorescent stratului de celule.
Acest colorant squaraine creste absorbtia luminii si recicleaza electroni, imbunatatind conversia luminii in energie. Rezultatele sugereaza o noua ruta pentru dezvoltarea fotovoltaicelor, cu costuri mai reduse si cu o eficienta mai mare, spun oamenii de stiinta.
Oamenii de stiinta de la Yale au imbunatatit capacitatea unui tip promitator de celule solare pentru a absorbi lumina si a o transforma in energie electrica prin adaugarea unui colorant organic fluorescent stratului de celule. (Imagine de Teng-Hooi Goh si Jing-Shun Huang)
"Oamenii pot aplica abordarea noastra in proiectarea celulelor solare avansate cu randamente mai mari", a declarat André D. Taylor, asistent profesor de inginerie chimica si de mediu de la Yale, care a condus cercetarea, publicata pe 5 mai on-line, in revista Nature Photonics.
Celulele solare sunt o tehnologie a energiei regenerabile pentru a converti direct lumina in electricitate. Celulele solare pe baza de polimeri, tipul celor implicate in cercetare, sunt atragatoare datorita costului lor scazut, greutatii mici, suprafetei mari si flexibilitatii mecanice. Dar sunt ineficiente – aproape 50 la suta din energia lor luminoasa absorbita nu este transmisa ca energie electrica, in principal din cauza ca retelelor lor de polimeri nu sunt suficient de aliniate la scara nanometrica, pentru a permite energiei sa iasa din celula.
Prin introducerea unui colorant „squaraine” in celulele solare pe baza de polimeri, care are un mecanism biochimic bine stabilit – transferul de energie de rezonanta Förster (FRET) – cercetatorii au realizat o crestere de 38 la suta in eficienta de conversie a puterii, au spus ei.
In acest tip de celule solare – celulele solare FRET pe baza de polimeri cu heterojunctiune – energia suplimentara este capabila sa migreze de la o molecula la alta, pe distante lungi. Colorantul, care este extrem de absorbant in regiunea infrarosie apropiata, largeste atat absorbtia spectrala a celulelor solare, dar imbunatateste si transportul energiei electrice.
Abordarea permite diferitelor materiale care absorb lumina sa lucreze sinergic si duce la retele polimerice bine ordonate, fara a fi nevoie de post-procesare, comparativ cu celulele solare traditionale din polimeri.
"Strategia noastra rezolva o serie de probleme in acelasi timp", a declarat autorul principal Jing-Shun Huang, un asociat post-doctoral in laboratorul lui Taylor. "Prin combinarea strategica a diferite materiale care au fost folosite cu succes pentru a absorbi energia solara pentru a profita de FRET, va prezentam celule solare mai performante".
Lucrarea este intitulata “Polymer bulk heterojunction solar cells employing Föerster resonance energy transfer.”
Alti co-autori sunt Tenghooi Goh, Xiaokai Li, Matei Y. Sfeir, Elizabeth A. Bielinski, Stephanie Tomasulo, Minjoo L. Lee, si Nilay Hazari.
Fundatia Nationala de Stiinta, Institutul Yale de Clima si Energie, NASA, USDOE, au oferit sprijin pentru cercetare.
5 motive pentru care puteti deveni PARTENER Add-Energy Renewable Romania