Сензибилизација флексибилних соларних ћелија бојама

Већ 1970их људи су се надали да ће развити нове соларне ћелије симулацијом фотосинтезе. У то време људи су омотали слој хлорофилне боје на површину полупроводничког кристалног материјала титанијум диоксида (ТиО2). Иако је предложен концепт соларне ћелије осетљиве на боју (ДСЦ), због тешкоће транспорта електрона у хлорофилу, ефикасност конверзије је била само 0,01 одсто.
Тек 1991. швајцарски хемичар Михаел Грацел је користио нанотехнологију да промовише суштински развој батерија осетљивих на боје. Гратзел замењује велике честице кристала ТиО2 малим честицама сунђерастог ТиО2 пречника 20 нм. Спољашњи слој је обложен танким слојем боје, формирајући оптички провидни филм дебљине 10 ум. Прва направљена батерија осетљива на боју постигла је ефикасност конверзије од 7,1 процената и густину струје од 12 мА/цм ^ 2. Данас је светски рекорд ефикасности конверзије батерија осетљивих на боје 11 процената.
У структури ћелије осетљиве на гориво, фотосензибилизатори су обложени на површини ТиО2 честица преко функционалних група карбоксила (- ЦООХ), фосфорне киселине (- ПО3Х2) или борне киселине – Б (ОХ) 2 да би се формирао комплекс за пренос наелектрисања. . Затим се потапају у раствор редокс медијатора, при чему ТЦО стаклене и металне подлоге служе као катоде, односно аноде. Фотосензибилизатор апсорбује емитовану светлост, а електрони у Со у основном стању се побуђују у високоенергетско стање С *. У оквиру фс до пс, електрони у фотосензибилизатору улазе у проводни појас ТиО2. Фотосензибилизатор губи електроне, оксидише се и постаје С плус. Редок медијатор добија електроне са металне аноде, а затим обезбеђује електроне фотосензибилизатору да их смањи. Слободни електрони на појасу проводљивости Со. ТиО2 се враћа на металну аноду кроз ТЦО катоду и коло. Између две електроде се формира струја која покреће оптерећење у колу.
Напомене о флексибилним соларним ћелијама
У марту 2016, мој научник је развио нову врсту флексибилне соларне ћелије, за коју стручњаци верују да се очекује да ће се користити за развој интелигентних соларних ћелија са контролисаном температуром и носивих соларних ћелија.