(PhysOrg.com) - En uppfinning från North Carolina State University har betydande potential för att förbättra solcellernas effektivitet och annan teknik som hämtar energi från ljus.

Dr Ahmed El-Shafeis forskargrupp uppfann en ny "sensibilisator, ”Eller färgämne, som skördar mer omgivande ljus och solljus än alla färgämnen som för närvarande finns på marknaden för användning i färgsensibiliserade solceller (DSSC).

"Ett solenergiföretag från tredje part jämförde vårt nya färgämne, NCSU-10, mot det toppmoderna färgämnet på marknaden. Vårt färgämne hade 14 procent högre effekttäthet, säger El-Shafei, en biträdande professor i textilteknik, Avdelningen för kemi och vetenskap. "Med andra ord, NCSU-10 tillåter oss att skörda mer energi från samma mängd ljus. ”

Det nya färgämnet borde avsevärt öka effektiviteten hos DSSC:er, som har en mängd applikationer. Inomhus, dessa DSSC:er kan användas i teknik för att driva mobiltelefoner, bärbara datorer och MP3-spelare som använder omgivande ljus. Utomhus, de kan användas i konventionella solceller eller i förbättrade energidrivna applikationer för byggintegrerade solcellsprodukter inklusive, men inte begränsad till, fönster, fasader och takfönster.

Jämfört med det toppmoderna färgämnet på marknaden, NCSU-10 kan absorbera fler fotoner vid lägre färgämneskoncentrationer, och kan därför användas för att skapa mer effektiva solceller på fönster och fasader samtidigt som fönstren är mycket transparenta.

DSSC:er är gjorda av billiga och miljövänliga material inklusive ett färgämne, en elektrolyt och titandioxid (TiO2) – den vita komponenten som används i tandkräm. DSSC:er fungerar genom att absorbera fotoner, eller diskreta paket med ljusenergi, från infallande ljus (eller direkt ljus som faller på en yta) för att skapa fria elektroner i nanoporösa halvledare som TiO2, i cellen. Dessa elektroner reser till den yttre kretsen för att generera en elektrisk ström. På grund av deras oberoende av vinkeln för infallande ljus och höga svar på låga ljusförhållanden, DSSC:er överträffar konventionell kiselsolcell med 20 till 40 procent under diffust ljus, på molniga och/eller regniga dagar, och i omgivande ljus inomhus, vilket gör DSSC till en unik klass av solceller.

Ett patent väntas på det nya färgämnet, och universitetet är i kommunikation med potentiella industripartner om licensiering av NCSU-10, samt finansiera ytterligare forskning på detta område.