A festékérzékeny napelemek (dye-sensitized solar cells/DSCs) elnevezés a napelemek egy bizonyos típusát takarja. A DSC-k a vékony filmrétegű napelemek azon csoportjába tartoznak, amelyek több mint két évtizede kiterjedt kutatások tárgyát képezik alacsony költségük, egyszerű előállíthatóságuk, alacsony toxicitásuk és könnyű gyártásuk (hagyományos tekercses nyomtatási technikákkal is előállíthatóak) miatt. Ezek a cellák emellett hajlékonyak is.

A fent említetteken túl elméletileg az ár/teljesítmény arány is elég jó ahhoz, hogy a technológia versenyezhessen a fosszilis tüzelésű villamosenergia-termeléssel. Az első kereskedelmi alkalmazások már el is készültek egyébként: a SwissTech Kongresszusi Központban épp ilyen DSC ablakokat szereltek fel. Mindez jól hangzik, de azért akad tér a fejlődésre – a technológia jelenleg ugyanis több kulcsproblémával is küzd, melyek közül kettő emelkedik ki: ezek az alacsony hatékonyság és az alacsony stabilitás. A SwissTech ablakai is lemaradnak a hatékonyságban a hagyományos napelemekhez képest.

A The Independent most viszont egy olyan kutatásról ír, amelynek eredményét tegnap publikálták a Nature magazinban: a kutatás során olyan hatékonysági rekordot állítottak fel, amely az átlátszó napelemek előtt teljesen új lehetőségeket nyithat meg.

A kutatást a svájci École Polytechnique Fédérale de Lausanne csapata végezte, és speciálisan tervezett festékmolekulák segítségével érték el az áttörést. Az eljárás lényege, hogy a festékmolekulák egy bizonyos kombinációja a látható fény teljes spektrumából képes fényt gyűjteni. Ennek köszönhető, hogy ez a fejlesztés 28,4-30,2 százalék közé emeli az áramátalakítási hatékonyságot, miközben továbbra is fenntartotta a hosszú távú működési stabilitást az 500 órányi tesztelési időszak alatt. A kontextus kedvéért tegyük hozzá, hogy mint az a fentebb linkelt tudományos cikkből kiderül, 2018-ban ez a hatékonyság még csak 12 százalék volt. Mint a kutatók írják:

„Az eredményeink megnyitják az utat a nagy teljesítményű DSC-khez való egyszerű hozzáférés előtt, és ígéretes lehetőségeket kínálnak az olyan alacsony fogyasztású elektronikus eszközök tápellátására és akkumulátorcseréjére, amelyek környezeti fényt használnak energiaforrásként.”

Ez utóbbi kategóriába a kutatók szerint tehát az ablakokon, épületek homlokzatán, üvegházakon kívül akár a telefonok kijelzője is beletartozik.

(Kép: Pixabay/DariuszSankowski)