Energia elektryczna odporna na czynniki atmosferyczne z udoskonalonych ogniw słonecznych
Mimo ogromnych postępów w technologii ogniw słonecznych, upowszechnienie na dużą skalę nieorganicznych półprzewodnikowych ogniw słonecznych zostało ograniczone. Główny problem stanowi brak efektywności kosztowej wynikający z wysokiego zużycia energii do produkcji i przetwarzania (wysoki poziom szarej energii). Obiecujące rozwiązanie stanowi elektronika z tworzyw sztucznych i przetwarzalne z roztworu półprzewodniki nieorganiczne. Ogniwa słoneczne wykonane z wykorzystaniem tych niedrogich materiałów już teraz wykazują konkurencyjną sprawność i lepszą wydajność niż krzem amorficzny i miedź/ind/selen (CIS). Naukowcy opierając się na technologii nanokrystalicznych barwnikowych ogniw słonecznych (DSC), zainicjowali finansowany ze środków UE projekt SANS ("Sensitiser activated nanostructured solar cells"), którego celem jest przekształcenie technologii podstawowej w ogniwa słoneczne nowej generacji. Konsorcjum wykorzystuje zasady fotosyntezy występujące w środowisku naturalnym do stworzenia urządzeń solarnych aktywowanych substancją zwiększającą czułość, reagujących na wszystkie kolory widma widzialnego. Rozdzielają one procesy zbierania światła i transportu nośnika ładunku, eliminując surowe ograniczenia w zakresie czystości i wysokich kosztów produkcji. Będą one w stanie wytwarzać energię w sposób niezawodny i ekonomiczny w każdych warunkach oświetleniowych. Trzy krytyczne podsystemy stanowią klucz do rozwoju ogniw słonecznych: antena absorbująca światło, mezostrukturalny tlenek przenoszący elektrony i podsystem transportera elektrolitów/dziur. W tych obszarach zespół odniósł ogromny sukces, tworząc barwniki molekularne o lepszych właściwościach absorpcyjnych i nieorganiczne kropki kwantowe, nowatorskie mezoporowate elektrody i udoskonalone elektrolity oraz transportery dziur. Postępy już umożliwiły 13% skuteczność w warunkach laboratoryjnych, podczas gdy ogólny cel to 14%. Poza zwiększoną wydajnością, naukowcy ustalili ważne sposoby poprawy stabilności ogniw słonecznych, które powinny przyczynić się do osiągnięcia poziomu odpowiadającego 20 latom użytkowania na zewnątrz. Technologia SANS umożliwi produkcję wysokowydajnej, trwałej i niskonakładowej energii z jednego z najbardziej zrównoważonych dostępnych zasobów. Zwiększenie wrażliwości w stopniu niezbędnym do pokrycia całego widma widzialnego promieni słonecznych czyni system jednakowo niezawodnym w pochmurny, jak i słoneczny dzień.
