(PhysOrg.com) -- Une invention de l'Université d'État de Caroline du Nord a un potentiel important pour améliorer l'efficacité des cellules solaires et d'autres technologies qui tirent l'énergie de la lumière.

Le groupe de recherche du Dr Ahmed El-Shafei a inventé un nouveau « sensibilisateur, " ou teinture, qui récolte plus de lumière ambiante et solaire que tous les colorants actuellement sur le marché pour une utilisation dans les cellules solaires à colorant (DSSC).

« Une société d'énergie solaire tierce a comparé notre nouveau colorant, NCSU-10, contre le colorant de pointe sur le marché. Notre colorant avait 14% de densité de puissance en plus, " dit El-Shafei, professeur assistant en Génie Textile, Département de chimie et sciences. « En d'autres termes, NCSU-10 nous permet de récolter plus d'énergie à partir de la même quantité de lumière.

Le nouveau colorant devrait augmenter considérablement l'efficacité des DSSC, qui ont une multitude d'applications. À l'intérieur, ces DSSC peuvent être utilisés dans la technologie pour alimenter les téléphones cellulaires, ordinateurs portables et lecteurs MP3 utilisant la lumière ambiante. En plein air, ils pourraient être utilisés dans des panneaux solaires conventionnels ou dans des applications améliorées axées sur l'énergie pour les produits photovoltaïques intégrés au bâtiment, y compris, mais pas limité a, les fenêtres, façades et lucarnes.

Par rapport à la teinture de pointe sur le marché, NCSU-10 peut absorber plus de photons à des concentrations de colorant plus faibles, et peut donc être utilisé pour créer des cellules solaires plus efficaces sur les fenêtres et les façades tout en permettant aux fenêtres d'être très transparentes.

Les DSSC sont constitués de matériaux peu coûteux et sans danger pour l'environnement, notamment un colorant, un électrolyte et du dioxyde de titane (TiO2) – le composant blanc utilisé dans le dentifrice. Les DSSC fonctionnent en absorbant des photons, ou des paquets discrets d'énergie lumineuse, à partir de la lumière incidente (ou de la lumière directe qui tombe sur une surface) pour créer des électrons libres dans les semi-conducteurs nanoporeux tels que le TiO2, dans la cellule. Ces électrons se déplacent vers le circuit extérieur pour générer un courant électrique. En raison de leur indépendance vis-à-vis de l'angle de la lumière incidente et de leur réponse élevée aux faibles conditions d'éclairage, Les DSSC surpassent de 20 à 40 % le photovoltaïque conventionnel au silicium sous lumière diffuse, les jours nuageux et/ou pluvieux, et en lumière ambiante intérieure, qui font des DSSC une classe unique de photovoltaïque.

Un brevet est en instance sur le nouveau colorant, et l'université est en communication avec des partenaires potentiels de l'industrie au sujet de l'utilisation des licences de NCSU-10, ainsi que le financement de recherches supplémentaires dans ce domaine.