Tania elektryczność z energii słonecznej
Ogniwa słoneczne to urządzenia przetwarzające energię promieni Słońca w prąd elektryczny. Ich oczywiste zalety w porównaniu ze spalaniem paliw kopalnych to odnawialność (źródło energii jest praktycznie nieograniczone) i śladowa ilość szkodliwych emisji. Konwencjonalne układy fotowoltaiczne bazują na półprzewodnikach nieorganicznych. Pomimo ogromnej ogólnoświatowej dostępności energii słonecznej i imponującego rozwoju branży, rozpowszechnienie ogniw słonecznych na bazie półprzewodników nieorganicznych natrafia na barierę opłacalności z powodu niedostatecznej sprawności procesu konwersji energii. Zastosowanie technologii organicznych i hybrydowych (łączących technologie organiczne i nieorganiczne) może zrewolucjonizować branżę, pozwalając zwiększyć sprawność procesu do poziomów konkurencyjnych rynkowo. Ogniwa słoneczne wykorzystujące takie technologie znacznie skuteczniej wychwytują światło, również przy niskim natężeniu (np. przy zachmurzeniu) lub niewielkim kącie padania światła. Zdolność takich ogniw do generowania stabilnej mocy maksymalnej przy utrzymaniu niskiego kosztu materiałów jest obiecująca, szczególnie w kontekście tworzenia zintegrowanych rozwiązań fotowoltaicznych do stosowania wewnątrz budynków. Celem zainicjowanego przez europejskich naukowców projektu Escort ("Efficient Solar Cells based on Organic and hybRid Technology") jest opracowanie nowatorskich materiałów i procesów do produkcji ogniw fotochemicznych DSSC. Działanie ogniw DSSC naśladuje proces fotosyntezy i polega na wykorzystaniu światłoczułego barwnika organicznego, który pochłania światło i uwalnia energię w postaci wzbudzonych elektronów. Elektrony są wprowadzane do niedrogiego nieorganicznego półprzewodnika, takiego jak dwutlenek tytanu (TiO2), natomiast dziury są przesyłane do transportera redoks. Konsorcjum łączy wiedzę fachowców europejskich i indyjskich w zakresie DSSC, wykorzystując również innowacyjne rozwiązania inżynierii molekularnej i najnowsze osiągnięcia nanotechnologii. Naukowcy badają wszystkie kluczowe podsystemy ogniw DSSC w celu opracowania nowych materiałów i procesów, które pozwoliłyby znacząco zwiększyć sprawność konwersji energii . Dotychczasowe wyniki obejmują opracowanie nowatorskich sensybilizatorów barwników, stworzenie nanostruktur dla warstwy TiO2 i powłoki antyrefleksyjnej oraz ulepszenie transporterów redoks. Udało się skonstruować prototypy nowych ogniw DSSC z dobrą powtarzalnością parametrów i są one obecnie testowane. Postępy opisano w 30 pracach naukowych opublikowanych w czasopismach branżowych (aktualne informacje można znaleźć na stronie internetowej projektu). Technologie opracowane w projekcie Escort znacznie wyprzedzają istniejące rozwiązania i powinny przyczynić się powszechnego stosowania ogniw DSSC. Poza korzyściami dla klimatu i ochrony środowiska, nowe ogniwa mogą oznaczać znaczną poprawę jakości życia dla mieszkańców blisko 640 000 indyjskich wiosek, zapewniając tanią energię słoneczną dla domów, szpitali i szkół.
