211service.com
Dye-Sensibilized Solar to Go
Den första kommersiella produkten som innehåller färgsensibiliserade tunnfilmssolceller kommer snart att finnas på marknaden. Ryggsäckar belagda med den billiga, lätta och flexibla solcellen, för laddning av bärbara prylar på språng, presenterades på Hong Kong Electronics Fair förra veckan.
Solenergi på språng: Flexibla färgsensibiliserade solpaneler inbyggda i denna väska gör att den kan ladda elektroniska prylar.
Solcellerna, tillverkade av Cardiff, U.K.-baserad G24 innovationer , är baserade på teknik som uppfunnits av Michael Grätzel , en kemiprofessor vid École Polytechnique Fédérale de Lausanne i Schweiz.
I denna typ av solceller är färgbelagda halvledarnanokristaller inklämda mellan glaspaneler eller inbäddade i plast tillsammans med en elektrolyt. Färgämnet absorberar ljus och skapar elektroner, som överförs till halvledaren och sedan ut i en krets. Färgsensibiliserade celler har lägre ljus-till-elektricitetskonverteringseffektivitet än de bästa tunnfilmssolcellerna, men de är betydligt billigare att tillverka och kan även tryckas på flexibla ytor.
Grätzel säger att färgsensibiliserade solceller har ytterligare praktiska fördelar jämfört med andra tunnfilmssoltekniker. Amorfa tunnfilmsceller av kisel bryts ned i solljus med tiden, och deras effektivitet minskar också om solljus träffar dem i en vinkel. Färgämnesbaserade celler fungerar bra i vida vinklar och håller längre. Dessutom fungerar de mer effektivt i inomhusljus, eftersom färgen absorberar diffust solljus och lysrörsbelysning bra.
G24 Innovations säger att de använder en billig, roll-to-roll-process för att tillverka sina flexibla solcellsmoduler, som producerar 0,5 watt effekt i direkt solljus. Förra veckan skickade företaget sin första solcellsmodulsändning till Hongkong-baserade företaget Mascotte Industrial Associates, som tillverkar de nya påsarna. G24 använder ruteniumfärgämnen belagda på titandioxid nanokristaller och en jodidinnehållande icke-flyktig elektrolyt. Företagets celler är över 12 procent effektiva på att omvandla ljus till el.
G24 planerar att marknadsföra moduler som kan lappas på kläder, tält och markiser. Modulerna skulle också kunna inkorporeras billigt i elgenererande fönster och skyltar. Det är definitivt ett bra ögonblick för oss, säger Grätzel. Det har pratats om när den första kommersiella produkten kommer ut, och det har skett nu.
Endast ett annat företag, Dyesol , är nära att göra kommersiella färgsensibiliserade solcellsprodukter. I oktober 2008 öppnade Dyesol en fabrik i Queanbeyan, Australien, för att tillverka kakel som kan integreras i byggnadsfasader. Elektronikjätten Sony bedriver också forskning om färgsensibiliserade solceller och meddelade förra året att de hade nått effektivitetsvinster på 10 procent – en nivå som är nödvändig för kommersiella produkter. Elektroniktillverkaren visade upp konceptuella lampor baserade på dessa celler, men den har inga kommersiella produkter på gång ännu.
Solcellerna kan ha en liten nisch på marknaden just nu. Men, säger Michael McGehee , materialvetenskap och ingenjörsprofessor vid Stanford University, i framtiden kan vi komma att se denna teknik konkurrera med de mer traditionella tunnfilmssolteknikerna baserade på amorft kisel, kadmiumtellurid och kadmiumindiumgalliumarsenid om kombinationen av effektivitet, kostnad och hållbarheten förbättras.
Det är en spännande tid för färgsensibiliserade solceller, säger Grätzel och tillägger att han förväntar sig att se många fler produkter på marknaden snart.
Andra forskare arbetar under tiden på avancerade versioner av cellerna med hjälp av icke-flyktiga elektrolyter och organiska färgämnen, vilket kan göra dem ännu billigare och mer robusta.