Исследователи из Томского государственного университета совместно с коллегами РАН создают новый вид солнечных батарей на основе ячеек Гретцеля.
Ячейка Гретцеля представляет собой третье поколение фотоэлектрических технологий. Изготавливается из дешёвых материалов и не нуждается в сложном оборудовании.
Технология, разрабатываемая российскими учёными, предусматривает применение оксидных наноматериалов и их композиций. Растворы, из которых получают оксидные композиции, можно нанести на любой гибкий носитель: ткань, металлические и полимерные материалы, тонкое стекло. После запекания на поверхности носителя образуется тончайшее композитное покрытие, обладающее способностью преобразовывать солнечный свет в электроэнергию.
Особенность отечественных солнечных батарей в том, что они значительно легче и дешевле своих кремниевых «собратьев». Ещё одним серьёзным преимуществом является способность сенсибилизированных солнечных элементов генерировать электроэнергию даже в пасмурную погоду.
Ожидается, что новая технология найдёт применение в быту, сельском хозяйстве, оборонной промышленности и других сферах. Кроме того, она позволит создавать ткань, обладающую способностью генерировать тепло из солнечного света: одежда из такого материала окажется весьма кстати в северных районах.
Технически сложность метода заключается в том, что нужно разработать низкотемпературный способ получения наночастиц оксидов и их композиций, чтобы наночастицы при запекании надёжно закрепились в структуре материала и не вымывались из него, скажем, при стирке (если речь идёт о ткани) и в процессе эксплуатации.
Сотрудники «Отдела новых материалов» Томского государственного университета совместно с коллегами РАН создают новый вид солнечных батарей на основе ячеек Гретцеля. Основой для них служат оксидные наноматериалы и их композиции. Растворы, из которых получают оксидные композиции, можно нанести на любой гибкий носитель: ткань, металлические и полимерные материалы, тонкое стекло. После запекания на поверхности носителя образуется тончайшее композитное покрытие, обладающее способностью преобразовывать солнечный свет в электроэнергию.
– Применять нашу технологию можно в разных сферах: быту, сельском хозяйстве, оборонной промышленности и других, – рассказывает руководитель лаборатории «Полифункциональные материалы» профессор, д.т.н. Людмила Борило. – Например, гибкие солнечные батареи можно взять с собой в поход, использовать их для подзарядки ноутбука или мобильного телефона. Такой источник электроэнергии удобен в транспортировке, его можно свернуть в рулон и положить в рюкзак. Другой перспективный вариант – создание ткани, обладающей способностью генерировать тепло из солнечного света. Одежда из нее будет легкой, но вместе с тем очень теплой. Это оптимальный вариант для людей, которые работают в Арктике либо на Севере в суровых климатических условиях.
Технически сложность создания такой ткани заключается только в одном: нужно разработать низкотемпературный метод получения наночастиц оксидов и их композиций, чтобы наночастицы при запекании надежно закрепились в структуре материала и не вымывались из нее при стирке и в процессе эксплуатации.
Особенность солнечных батарей, создаваемых в ТГУ, заключается в том, что они, в отличие от своих кремниевых «собратьев», значительно легче и дешевле. Еще одним серьезным преимуществом является способность сенсибилизированных солнечных элементов генерировать электроэнергию даже в пасмурную погоду. Это очень актуально в климатических условиях Сибири, где ясных солнечных дней крайне мало.
Для справки:
Ячейка Гретцеля представляет собой третье поколение фотоэлектрических технологий. Изготавливается из дешевых материалов и не нуждается в сложном оборудовании. За это изобретение автор Михаэль Гретцель получил техническую премию тысячелетия.
Сотрудники отдела «Новые материалы электротехнической и химической промышленности» создают полифункциональные материалы и работают на стыке нескольких наук: химии, физики и биологии. В копилке отдела масса самых разных изобретений – от медицины, электроники и светотехники, эффективных катализаторов, строительных материалов нового поколения до солнечной энергетики.
Новости