Optymalizacja konwersji energii słonecznej
Fotowoltaika organiczna (OPV) i barwnikowe ogniwa słoneczne (DSSC) to obiecujące technologie cienkowarstwowe przeciwstawne wobec oryginalnych technologii opartych na krystalicznych płytkach krzemowych. OPV wykorzystują półprzewodniki organiczne do konwersji światła, podczas gdy działanie DSSC w dużym stopniu przypomina fotosyntezę. Zalety wynikające z OPV to znaczne zmniejszenie kosztów towarzyszących. Jednak ich długofalowej stabilności i wydajności w konwersji mocy nie da się porównać z konwencjonalnymi ogniwami krzemowymi i opartymi na selenku miedziowo-indowo-galowym (CIGS). DSSC wykazują większą wydajność, jednak wciąż wiążą się z problemami dotyczącymi braku stabilności materiałów elektrolitowych. Naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt MOLESOL ("All-carbon platforms for highly efficient molecular wire-coupled dye-sensitized solar cells") z myślą o opracowaniu nowoczesnego urządzenia hybrydowego o zwiększonej efektywności konwersji. W pierwszym okresie sprawozdawczym naukowcy opracowali zoptymalizowane DSSC z katodą grafenową. W szczególności nanopłytki grafenowe (GNP) w formie transparentnych cienkich błon na tlenku cyny z domieszkowanym fluorem (FTO) zastąpiły konwencjonalną platynę (Pt). Naukowcy zbadali także alternatywy dla Pt–FTO pod względem aktywności elektrolitycznej i odkryli związki kobaltowe (Co), które okazały się dość obiecujące. W kobaltowych DSSC GNP przejawiały bardzo wysoką aktywność katalityczną. Te DSSC osiągnęły również wysoki poziom wydajności w zakresie konwersji energii dla katod na bazie tak GNP, jak i Pt, choć katody GNP są zwykle lepsze. Zespół MOLESOL oczekuje, że uda mu się połączyć najlepsze atrybuty wiodących technologii ogniw słonecznych trzeciej generacji – OPV i DSSC. Te systemy cienkowarstwowe ułatwią wytwarzanie metodą roll–to–roll, w celu dostarczenia znacznego wzrostu wydajności w zakresie konwersji energii wraz z obniżeniem kosztów i zwiększeniem stabilności. Szerokie zastosowanie rynkowe technologii solarnych będzie mieć pozytywny wpływ na środowisko i zwiększy konkurencyjność małych i średnich przedsiębiorstw działających w tej dziedzinie.
