Вчені підвищують ефективність осередків Гретцеля
Компанія вже виробляє бездротові клавіатури, що не потребують батарейках і працюють від офісного освітлення (як природного, так і штучного) (фото: G24i)
Починала компанія з Уельсу G24 Innovations (G24i) досягла рекордної ефективності в 26% для органічних фотоелементів на базі барвників. Поки основне застосування для нового фотоелемента розробники бачать у підживленні бездротових клавіатур і гаджетів, але в майбутньому мають намір кинутися в велику енергетику.
Технологія націлена на додаткове енергозабезпечення гаджетів, бездротових клавіатур і іншого. Тому стандартні (а точніше - ідеальні) умови роботи енергетичних фотоелементів, такі як 1 000 Вт / м² і температура фотоелемента в 25? С, для батарей не є орієнтирами, оскільки досягти цього в умовах будинку або офісу часто неможливо.
Органічні фотоелементи на основі барвників, відомі також як осередки Гретцеля. - це цветосенсібілізірованние (цветочувствітельность) фотоелектрохімічні осередки, ніж та відрізняються від кремнієвих або звичайних органічних фотоелементів. Вони дешевші, бо їх виробництво не вимагає складного обладнання. Осередки мають просту структуру: пара електродів і йодовмісних електроліт. Один електрод, що знаходиться на прозорої електропровідної підкладці, складається з діоксиду титану (TiO2). Іншим якраз і є сама прозора електропровідна підкладка.
Стандартна осередок Гретцеля проста і не містить дорогих елементів, проте добитися від неї ККД в 26% раніше не вдавалося (зображення: G24i)
Роботу такого фотоелектрохімічного елемента часто порівнюють з фотосинтезом: в обох випадках використовуються окислювально-відновні реакції, що протікають в електроліті. Раніше ККД таких фотоелементів не перевищував 14-15%, хоча теоретичні ліміти відсутні до 32-34%. Основним практичним обмеженням для осередків Гретцеля вважається їх морозостійкість: сучасні рідкі електроліти замерзають при негативних температурах, що руйнує фотоелемент. А ось при високих температурах вони працюють ідеально, чи не демонструючи зниження ККД аж до 60? С.
G24i поки лише патентує новий склад барвника і електроліту, що дозволив досягти рекордної ефективності (зрозуміло, не вдаючись в подробиці). При цьому показник був отриманий при абсолютно незвичайних умовах: мова йде про ККД перетворення світла стандартну енергозберігаючу флуоресцентної лампи GE Polylux 827 з світність в 200 лк. Від цієї лампи фотоелементів на базі осередків Гретцеля вдалося отримати 16,8 мВт. За словами представників компанії, сьогодні на ринку існують бездротові клавіатури з енергоспоживанням, що розрізняються на порядок, і для самих економічних виробів досягнутої ефективності вже вистачає для забезпечення повної енергоавтономіі. У клавіатурах-прототипах, тестованих сьогодні G24i, для коротких бессветових періодів використовуються суперконденсатори, що запасають електроенергію від сонячних батарей в періоди високої освітленості і малої навантаження на клавіатуру.
При використанні з сучасними гаджетами на літієвих батареях G24i-розробка поки не може забезпечити повну Енергоавтономний (крім електронних книг, споживання яких дуже мало), проте вже сьогодні вони можуть в 1,5-2 рази збільшити час роботи пристроїв до повної розрядки.