Attualmente, meglio luce di convertito dentellare di questi di nuova materiali ad elettricità con soltanto la metà di efficienza delle pile solari silicone-basate disponibili nel commercio -- ma agiscono in tal modo a soltanto un quarto del costo, hanno detto Yiying Wu, assistente universitario della chimica alla condizione dell'Ohio.

E Wu sta sperando per ancora migliore.

“Crediamo quel un giorno, l'efficienza di DSSC può raggiungere i livelli paragonabili a tutta la pila solare,„ ha detto. “Il vantaggio principale di DSSCs è che il costo è basso. Ecco perché DSSCs è così interessante noi e così importante.„

Il colore rosa è un colore tipico per DSSCs. La maggior parte del uso tinge contenere il rutenio, che ha un colore rosso; la polvere dell'ossido di metallo che gira il colore rosa della miscela è la maggior parte del ossido di titanio spesso o l'ossido di zinco, che sono entrambe il biancastro a colori. Ma i materiali del Wu sono novelli in quanto sta usando i metalli più complessi e le figure differenti d'esplorazione della particella per amplificare la quantità di elettricità prodotta.

In un'edizione recente del giornale della società chimica americana (JACS), lui e del suo rapporto della squadra che hanno fatto un nuovo materiale di DSSC usando lo stannate dello zinco.

Ciò è la prima volta che i ricercatori hanno fatto un DSSC da qualche cosa tranne un ossido semplice. Wu ed i suoi colleghi hanno scelto lo stannate dello zinco perché appartiene ad un codice categoria degli ossidi più complessi con le proprietà sintonizzabili.

“Questo gli apre le nuove possibilità per come gli scienziati possono adattare le proprietà di DSSCs in avvenire,„ ha detto.

Così perché non è DSSCs dentellare e blu come le pile solari silicone-basate?

Quelle pile solari tradizionali sembrano blu a causa di un rivestimento anti-riflettente, lui hanno spiegato. Il rivestimento amplifica l'assorbimento di luce verde, che è il più forte nello spettro solare. I materiali del Wu non hanno quel rivestimento anti-riflettente.

Il colore determina la lunghezza d'onda di luce che una pila solare può bloccare, in modo da registrare il colore lascia gli scienziati ottimizzare le proprietà particolari in come il dispositivo funzionerà. Finora nello sviluppo di DSSCs, gli scienziati hanno ottenuto la migliore prestazione dalla tintura rossa del rutenio.

“Se volete realizzare la migliore efficienza, dovete considerare entrambi la tensione che potete realizzare e la corrente potete realizzare,„ Wu ha detto. La tensione è l'energia potenziale che il materiale potrebbe assicurare; la corrente è la quantità di carica che può trasportare.

“Se assorbite una gamma molto vasta delle lunghezze d'onda, quello sta andando sacrificare la tensione. E se la vostra soglia di energia di assorbimento è molto alta, potete realizzare la tensione, ma sacrificherete la corrente. L'idea è di trovare un certo equilibrio.„

le pile solari Silicone-basate sono state intorno dagli anni 60. Gli scienziati stanno lavorando per sviluppare DSSCs dagli anni 90.

In DSSCs, le molecole di tintura ricoprono le particelle di ossido molto piccole del metallo che sono imballate insieme in una pellicola sottile. Le molecole di tintura bloccano l'energia chiara e liberano gli elettroni e le particelle si comportano come i legare elettrici per trasportare gli elettroni ad un circuito elettrico.

Ma gli elettroni possono ottenere persi quando viaggia fra le particelle. Ecco perché Wu sta lavorando ai disegni che nano-legare molto piccoli incorporati che trasportano gli elettroni direttamente ad un circuito.

L'anno scorso, lui e la sua squadra hanno pubblicato una carta nel giornale della chimica fisica B che descrive DSSCs che ha contenuto le particelle e i nano-legare dell'ossido di titanio. Quella formulazione ha realizzato 8.6 per cento di efficienza -- approssimativamente metà dei 15 per cento di efficienza tipica delle cellule solari al silicio disponibili nel commercio.

Nella nuova carta di JACS, segnalano quello una formulazione con le particelle dello stannate dello zinco -- ma nessun nano-legare -- realizzato 3.8 per cento di efficienza. Ora stanno funzionando per unire le due strategie, facendo i nano-legare dallo stannate dello zinco e da altri ossidi.

Inoltre stanno esplorando la possibilità di usando gli nano-alberi -- i nano-legare hanno modellato come i rami di un albero.

“Ci siamo chiesti, che struttura è la cosa migliore per la luce della riunione e materiali anche di trasporto -- un albero! I fogli forniscono un'alta area per la cattura della luce ed i rami trasportano le sostanze nutrienti alle radici,„ Wu ha detto. “Nel nostro disegno di DSSC, le particelle tingere-rivestite fornirebbero l'area e gli nano-alberi si ramificherebbero fuori fra loro, trasportare gli elettroni.„

Le pile solari così tingere-sensibilizzate possono contenere “gli alberi„ dentellare molto piccoli in avvenire, ma altri colori sono possibili, ha detto. I ricercatori stanno studiando le nuove tinture e le combinazioni della tintura che possono funzionare più meglio.

I co-author del Wu sul giornale della carta chimica americana della società hanno incluso il ricercatore postdoctoral Bing Tan, l'allievo di laurea Yanguang Li e lo studente universitario Elizabeth Toman.

Questa ricerca parzialmente è stata costituita un fondo per dal fondo di ricerca del petrolio della società chimica americana.

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Contatto: Yiying Wu, (614) 247-7810; Wu.531@osu.edu

Scritto da gelo Gorder di PAM, (614) 292-9475; Gorder.1@osu.edu