Ячейки Гретцеля для беспроводных устройств

985
19.10.2022, 17:45

Шведская компания Exeger модернизировала ячейки Гретцеля – сенсибилизированные красителем солнечные панели, названные в честь Михаэля Гретцеля, лауреата премии «Глобальная энергия». Обновленная технология используется в производстве беспроводных устройств, в том числе наушников и телевизионных пультов.

Как и стандартные ячейки Гретцеля, гибкие солнечные пластины от компании Exeger состоят из пяти основных элементов: стеклянного анода; мезопористого слоя диоксида титана, который генерирует электроны при взаимодействии со светом; слоя красителя, который поглощается анодом, благодаря чему последний обретает фоточувствительность; электролита, проводящего электрический ток; и катода из слоя пластины, который нанесен на стекло для сбора электронов. Однако, если в обычных ячейках Гретцеля анод покрыт слоем оксида олова, то в разработке Exeger используется пауэрфойл (Powerfoyle), специальный проводящий электродный материал.

Специалисты Exeger масштабировали производство ячеек с помощью трафаретной 3D-печати. Компания на своем предприятии в Стокгольме может выпускать от 10 до 40 млн пластин, которые способны генерировать электроэнергию от искусственного света, даже при условии частичного затенения их поверхности. Разработка уже получила применение в сегменте беспроводных закрытых наушников: пластина, размещенная на ободке, заряжает устройство, которое при попадании в полную тень может бесперебойно работать в течение 80 часов. При этом компания планирует поставлять свою технологию для производителей бытовой электроники (портативные колонки, электронные книги) и устройств «Интернета вещей» (трекеры, датчики и пульты дистанционного управления).

Инновация Exeger уже внесла значительный вклад в коммерциализацию ячеек Гретцеля, которые, в отличие от кремниевых фотоэлектрических панелей, позволяют использовать солнечную энергию для снабжения малых бытовых устройств. Дальнейшее распространение технологии будет во многом зависеть от удешевления сенсибилизатора, придающего фоточувствительность элементам, используемым в ячейке. Обычно эту роль выполняют соединения на основе рутения – дорогостоящего металла серебристого цвета, относящегося к платиновой группе. Ученые из Московского института электронной техники (НИУ МИЭТ) и институтов РАН в нынешнем году предложили использовать в качестве альтернативы более дешевые безметалльные красители, которые при этом отличаются высокой степенью поглощения солнечного света.

Фото: Ассоциация "Глобальная энергия"