GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

По-ефективни и евтини соларни клетки

April 24, 2010

Две нови технологии, разработени от екипа на професор Benoît Marsan от химическия факултет на Университета в Квебек, Канада, преобръщат едновременно бъдещето на научните търсения и на пазарното предлагане на соларните клетки. Разработките на канадския екип преодоляват две основни препятствия пред създаването на евтини и високоефективни соларни клетки, които не намираха решение през последните 20 години.

В началото на април излязоха публикации в две от най-авторитетните научни списания, посветени на резултатите от търсенията на химиците от Монреал – Journal of the American Chemical Society (JACS) и Nature Chemistry.

Сигурно вече ви е омръзнало повтарянето на факта, че Земята получава за 1 час повече слънчева енергия, отколкото  консумира за 1 година цялата планета. Но въпреки това и въпреки използването на огромен научен и финансов ресурс, соларните технологии са все още недостатъчно ефективни и доста скъпи.

Едни от най-обещаващите соларни клетки, които да предложат едновременно висока ефективност и ниска цена, са създадените в началото на 90-те години от швейцарския професор Michael Graetzel от Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL). Те се състоят от порьозен нанослой от титанов двуокис, покрит с молекулярно багрило, което поглъща светлината, подобно на хлорофила в зелените растения. Покритият с пигмент титанов двуокис се потапя в електролитен разтвор и за довършване на соларната клетка се добавя платинов катализатор.

В така описаните Гретцелови клетки, подобно на обикновените електрохимични клетки /например алкалните батерии/ имаме два електрода – за анод служи слоят титанов двуокис, а за катод – платината, като и двата електрода са потопени в среда от течен електролит.

Слънчевата светлина преминава през катода и електролита и след това избива електрони от титановия анод. Тези електрони се движат по проводник, свързващ анода и катода. По този начин слънчевата енергия се трансформира в електричество.

Повечето материали, използвани в този тип клетки, са евтини, лесни за производство и гъвкави, което позволява гретцеловите соларни клетки да се интегрират в най-различни приложения. На теория Гретцеловите соларни клетки имат фантастични възможности. НО…

Има два много сериозни проблема, заради които тази фантастична идея не е комерсиализирана до момента.

* Електролитите имат а) корозионно действие, поради което гретцеловите клетки имат сравнително кратък живот; b) обикновено електролитните  са тъмно оцветени и пречат на ефективното преминаване на светлината до анода; и c) ограничават волтажа до 0,7 волта.

* Катодът е покрит с платина, материал, който е скъп, непрозрачен и рядък.

До разработката на професор Marsan, въпреки многобройните опити, никой не можеше да намери успешно разрешение на тези два проблема. Marsan и неговият екип работят върху дизайна на електрохимични соларни клетки от няколко години. Те използват иновативни технологии, за които са получили множество патенти. Разглеждайки Гретцеловите клетки, те осъзнават, че могат да приложат две от развитите от тях технологии, за да преодолеят техните недостатъци.

* Заместват електролита с изцяло нов електролитен материал, създаден лабораторно и концентриран с помощта на техния колега професор Livain Breau от същия химически факултет. Така получават електролитен гел, който е прозрачен и няма корозионно действие, като в същото време прави соларната клетка по-ефективна, заради по-доброто пропускане на светлина до анода.

* Платината в катода заместват с кобалтов сулфид, който е далеч по-евтина опция, но в същото време е по-ефикасен, по-стабилен и се получава много лесно в лабораторията.

По материали от: sciencedaily

Био на автора: Севдалина Пеева:
Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят.
Теми: енергия от слънцето, наноматериали, Нови материали, Новини, соларни клетки, фотоволтаични клетки

  1. мебели
    25 Apr 10
    2:42 pm

    Интересно… дано разрешат спънките 🙂

  2. nadqwam se da dojiweq bezplatnata energiq nqkoi den 🙂

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>