Ученые НИУ «МЭИ» разработали новый подход к созданию солнечных ячеек DSSC, который позволяет значительно увеличить срок их эксплуатации, упростить производство и повысить ремонтопригодность. Ключевое решение – специальные токосъемники с микроканалами для обеспечения циркуляции жидкого электролита внутри устройства.
Солнечные ячейки DSSC (Dye-Sensitized Solar Cells) – сенсибилизированные красителем солнечные элементы, которые относятся к новейшему, третьему поколению фотоэлектрических преобразователей. Принцип их работы основан на том, что органический краситель поглощает солнечный свет и высвобождает электроны, которые затем передаются на слой полупроводника, как правило, на основе диоксида титана, и поступают во внешнюю электрическую цепь. Электролит, расположенный между электродами ячейки, восстанавливает краситель, возвращая ему потерянные электроны.
Главные преимущества DSSC перед традиционными кремниевыми панелями – относительно низкая стоимость производства, регулируемые степень прозрачности и цвет, способность работать при слабом освещении, а также исполнение на гибких подложках. Указанные качества открывают широкие перспективы для применения такого типа ячеек в энергетике и их интеграции в строительно-архитектурные конструкции.
«DSSC — перспективная технология, способная существенно повысить масштабы использования энергии солнца для производства электроэнергии за счет интеграции в различные строительные конструкции и сооружения. Разработка наших ученых позволяет в значительной мере преодолеть технологические барьеры на этом пути за счет применения новых конструкций солнечных ячеек и обеспечения возможности создания контуров циркуляции электролита с произвольной конфигурацией», – отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Технологию развивают на кафедре теоретических основ теплотехники им. М.П. Вукаловича НИУ «МЭИ». Исследование ведется в рамках проекта «Синтез зеленого водорода как основа резервирования мощностей фотоэлектрических станций» программы научных исследований «Приоритет 2030: Технологии будущего» на период 2024–2026 гг.