Выбор языка

НОВОСТИ

 

Международной премией «Глобальная энергия» каждый год отмечают самые выдающиеся достижения в энергетической науке и практике. Авторы этих достижений помогают всему человечеству искать пути решения проблем обеспечения энергией — сегодня и в будущем.

«Энергия знания»: Михаэль Гретцель – о выгодной альтернативе кремниевым батареям

Солнечные элементы Гретцеля - выгодная альтернатива кремниевым батареям, убежден лауреат премии «Глобальная энергия» 2017 года Михаэль Грецтель. Он рассказал о своей разработке в рамках программы «Энергия знания». Лекция ученого на тему «Свет и энергия: мезоскопические фотосистемы для генерации электроэнергии и топлива из  солнечного света» состоялась 27 марта в Технологическом университете Карлсруэ (Германия).

Михаэль Гретцель - один из разработчиков так называемой ячейки Гретцеля, работающей на принципах, схожих с биохимическим процессом фотосинтеза, с помощью которого растения преобразуют энергию света в карбогидраты. Изобретение, над которым работал ученый с 70-х годов прошлого века, представляет выгодную альтернативу дорогим и сложным технологиям фотогальванических батарей, создаваемых на основе кремния (в частности, в последних требуется дорогостоящий кремний высокой степени чистоты очистки). По сравнению с кремниевыми батареями ячейки Гретцеля относительно простые в устройстве и выполнены из недорогих материалов.

Альтернатива дорогостоящим технологиям

В основу первых ячеек Гретцеля, открытых в 1991 году, положен пористый слой наночастиц оксида титана, покрытых органическим красителем. Электроны с органического красителя, способного эффективно поглощать солнечный свет, перетекают на проводящий электрод из диоксида титана, создавая электрический поток.

В производство такие ячейки начали поступать лишь в 2009 году. На первом этапе они обладали низкими показателями эффективности 3-8% и низкой стабильностью из-за наличия нестабильного жидкого электролита и органического красителя в составе ячеек. К 2012 их эффективность удалось повысить до 11,9 %. Состав ячеек был изменен – сначала на органо-неорганические перовскитные материалы, а в 2012 жидкий электролит был заменен твердым органическим полупроводником. Возникший при этом новый класс устройств – так называемые «перовскитные солнечные ячейки» – в настоящий момент относится к числу наиболее интенсивно исследуемых материалов в мире, а их эффективность сегодня превышает 22%.

Михаэль Гретцель является одним из безусловных лидеров в области материалов для солнечной энергетики и продолжает участвовать в развитии фотовольтаики по всему миру. Несколько компаний уже приступили к массовому производству фотоэлементов на основе обновленных ячеек Гретцеля.

Ученый – автор более 1300 публикаций, двух монографий, обладатель более 50 патентов. Он входит в тройку наиболее цитируемых в мире ученых-химиков.

Лекцию Михаэля Гретцеля, которая транслировалась онлайн, можно посмотреть здесь

Developed by Brickwall