En upptäckt i hur man gör solceller tillräckligt billiga för att öka användningen av solenergi ser lovande ut enligt experter. Designen representerar en billig process där man använder sig av en organisk, tryckt färgämne för att absorbera solljus. Studien, rapporterade i Vetenskap tidskrift, ses som ett välkommet steg framåt i jakten på billigare, effektiv, lösningar för solenergi.

Elektrokemist Michael Graetzel vid Swiss Federal Institute of Technology i Lausanne, som redan 1991 hade tagit fram en färgsensibiliserad solcell (DSC), och hans team krediteras för att ha kringgått en vägspärr som förhindrade DSC:er från att bli kommersiellt gångbara.

Forskare och tillverkare använde den sällsynta och dyra metallen rutenium (ru) i färgämnena och kunde bara få låga spänningar i de celler Graetzel uppfann 1991. Mellan båda frågorna om lägre celleffektivitet och högre kostnader för rutenium, det fanns arbete att göra. Nu tror Graetzel och hans kollegor att de har hittat bra alternativ till de dyra färgämnena och jodidmediatorerna som begränsar spänningen.

De valde en zinkhaltig förening som liknar klorofyll för att bygga en nyare typ av solcell. För färgämnen, de använder molekyler som består av en grupp som förlorar elektroner, en grupp som accepterar dem, och en enhet som har en ljusabsorberande grupp som liknar den i klorofyll. DSC i sin nuvarande design möjliggör en effektivitet på 12,3 procent. De hoppas kunna uppnå effektivitet på 15 procent. Det skulle göra ett mer realistiskt alternativ till halvledarbaserade solceller.

Graetzel säger att han arbetar med dessa och andra förbättringar. Han anpassar färgämnena för att fånga mer av den röda komponenten i solljus, och testa nya koboltmediatorer för att öka spänningen.

Under tiden, enligt en rapport i Scientific American , Det vetenskapliga intresset fortsätter för potentialen hos billiga tunnfilmsfotovoltaiska celler tillverkade av organisk plast, som ett sätt att öka produktionen av solenergi.

Organiska solceller kräver inga vätskor och de kan tillverkas med befintliga maskiner. Ingenjörerna Vasilis Fthenakis och Annick Anctil från Brookhaven National Laboratory kommenterade detta tillvägagångssätt i ett e-postmeddelande till tidningen.

En separat rapport i slutet av förra månaden sa att det belgiska forskningsinstitutet Imec kommer att leda ett konsortium av 17 organisationer och företag för att utveckla en kommersiellt gångbar organisk solcellsteknik. TheX10D -projektet finansieras av Europeiska kommissionen (EG). Projektet har det dubbla syftet att uppnå effektivitet hos organiska solceller samtidigt som tillverkningskostnaderna hålls nere.

”Genom att tillämpa nya mönster och arkitekturer, material och tillverkningsteknik, X10D-projektet syftar till att öka effektkonverteringseffektiviteten för att uppnå minst 12 % på cellnivå (1 cm²), och 9% på modulnivå (100 cm²), ” enligt Imec.

© 2011 PhysOrg.com