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2013年7月の初めに、1つの注目すべき記事がジャーナルNatureに掲載されました。その資料は、安価でシンプルな太陽エネルギーが必要であることを改めて証明しています。さらに、これは近い将来の問題です。
1988年、ローザンヌポリテクニックスクール(EPFL、スイス)の教授であるMichaelGrätzelという名前の若い男性が、当時ブライアンオレガン(ブライアンオレガン)と共に、まったくおかしなアイデアを提案しました。太陽電池パネルに染料を使用して、光を吸収し、吸収したエネルギーを半導体(その後の二酸化チタン)に移動します。 その後、電子はアノードに到達するまで半導体に沿って「移動」し、電子なしで残された色素(半導体に関しては本質的に「ホール」)はI-イオンからそれを受け取り、I-イオンになります(いわゆる酸化還元蒸気)、電荷をカソードに移動します。 その結果、2つの連絡先にいくつかの有用な潜在的な違いがあります。 時間が経つにつれて、これらのセルはグラッツェルセルまたは
色素増感太陽電池 、DSSC(増感/色素活性化太陽電池)として知られるようになりました。
DSSCの動作原理( ソース )そして、1つではないにしても、すべてがうまくいきます。 物理的および化学的法則の観点から見ると、このようなバッテリーの効率は33%を超えることはできません。それでも、理論上のみです。 この種の太陽電池の唯一の利点は、たとえばシリコンに比べて製造コストが非常に低いことです。 1991年に、地上用途(初期のクラスの薄膜技術を含む)のシリコンおよび宇宙用のヒ化ガリウム(GaAs)に対する信頼が最高であったことを思い出してください。
米国国立再生可能エネルギー研究所が収集したデータ真のタイタニックな取り組みに25年(長い間、10%のしきい値を超えることはできませんでした)、太陽エネルギーを電気に変換する効率の5-6%がほぼ15%になりました!
完全な発見の本質は、鉛の多結晶ペロブスカイト様化合物-CH
3 NH
3 PbI
3-を増感剤およびメディエーター(「穴」の導体)として使用することです。 この材料は、メソポーラス二酸化チタン(顕微鏡写真の「ボール」)の表面に化学的に堆積されます(真空装置を必要としません)。 結果として生じる層状ケーキの厚さは約1マイクロメートル(人間の髪の毛の約50〜100倍)であり、カプセル化されると、通常は2つの厚いガラス板の間に挟まれます。
微細構造DSSC:HTM(有機正孔輸送材料)-正孔をよく伝導する材料、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)- 透明導電性電極の役割を果たすフッ素ドープ酸化スズ。しかし、デバイスの電流電圧特性は印象的です:
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PCE(
電力変換効率 )またはエネルギー変換効率が15%に達しました! これはソーラー業界で本当に重要なイベントであり、偶然にも、マイケル・グラッツェルは9つの受賞歴のあるノーベル賞受賞者の中で最も権威ある賞の1つである
マルセル・ベノイスト賞を授与されます。
ところで、参考までに。 2009年に、GratzelはDSSCバッテリーの半工業生産を開始しました(たとえば
、iPadのファン向け)。 そして、噂によると、ローザンヌの正義の宮殿の屋根に新しい非常に効率的なバッテリーを取り付けることが計画されています...
参照:1.以前の作品へのオープンアクセスの公開。
2.自然界の
記事 。
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