Kobaltowa rewolucja w ogniwach fotowoltaicznych

Jod i jodek zazwyczaj służą jako elektrolity. Chemicy z Uniwersytetu w Bazylei z powodzeniem zastąpili zwykły jodowy system transportu elektronów związkiem kobaltu. Badania nie wykazały straty w wydajności.

Według projektu wymiana jodu znacznie zwiększa trwałość ogniw słonecznych, według projektu dr Biljany Bozic-Weber.
- Jod jest rzadkim pierwiastkiem, obecnie około 450 cząsteczek na miliard, podczas gdy kobaltu jest 50 razy więcej.

Kobalt ma znaczącą przewagę nad jodem dzięki usunięciu jednego z długofalowych procesów degradacji, w których związki miedzi reagują z elektrolitem tworząc jodek miedzi, dzięki czemu poprawia długoterminową stabilność ogniw DSSC.

Barwnikowe ogniwa słoneczne, które przekształcają energię słoneczną na elektryczność, składają się z półprzewodników, w których znajduje się barwnik. Barwna część absorbuje światło i wytwarza prąd elektryczny za pośrednictwem transferu elektronów. Elektrolity działają jako środki transportu elektronów wewnątrz ogniw słonecznych.

Grupa badawcza, kierowana przez bazylejskich profesorów chemii Edwina Constable'a i Catherine Housecroft, pracuje obecnie nad optymalizacją wydajności ogniw DSSC, opartych na kompleksach miedzi. Wcześniej grupa ta w 2012 pokazywała, że bardzo rzadki ruten w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych może być zastąpiony przez pochodne miedzi.

Przełomem stał się pierwszy raport dotyczący ogniw DSSC, które łączą barwniki na bazie miedzi oraz kobaltowego elektrolitu, tym samym stanowiąc ważny krok w kierunku rozwoju stabilnych, wolnych od jodku miedzi ogniw.

Jednak grupa naukowców wskazuje, że wiele aspektów dotyczących wydajności komórek wymaga dopracowania nim ta technologia zostanie wprowadzona na rynek PV.

Prof. Dr Edwin Constable powiedział:
- W razie zmiany jakiegokolwiek elementu tych ogniw, w konsekwencji konieczne jest zoptymalizowanie wszystkich innych części.

Działania grupy zostały opisane w najnowszym numerze Chemical Communications.

• Nowe ogniwo słoneczne o 47,1% sprawności
• Baterie dla Tesli mogą być produkowane w Chinach
• Petycja 50 europejskich organizacji fotowoltaicznych
• Co z polskim perowskitem? Są ogniwa o sprawności 20,3%
• MiaSolé z elastycznymi panelami serii Flex