Супрамолекулярная химия в солнечных батареях

Супрамолекулярные красители могут усилить эффективность существующих панелей солнечных батарей. Саиф Хаке (Saif Haque) из Имперского Колледжа (Лондон) обнаружил, что супрамолекулярные красители увеличивают КПД солнечных панелей на 25% в сравнении с обычными, не супрамолекулярными красителями.

Цветочувствительные панели солнечных батарей обычно состоят из тонкого слоя цветочувствительного оксида титана и органического полупроводника, переносящего «дыры». Краситель поглощает свет, и возбужденный электрон переходит с орбиталей красителя в зону проводимости оксида титана, затем краситель снова забирает электрон с орбиталей полупроводника. Производительность прибора, генерирующего фототок, зависит от эффективности такой зарядовой рекомбинации. Хаке обнаружил, что супрамолекулярные красители повышают производительность солнечных панелей, контролируя зарядовую рекомбинацию между фотоэлектронами и окисленным полупроводником.

Хаке поясняет, что, хотя супрамолекулярная химия в последнее десятилетие развивается очень активно, применением супрамолекулярных соединений для увеличения эффективности солнечных батарей еще предстоит серьезно заниматься. По мнению британского исследователя, ключевой вопрос, тормозящий развитие применения супрамолекулярных соединений в молекулярной электронике и их направленный дизайн – недостаточная пока еще информация о связи между структурой супрамолекулярного соединения и его электронными свойствами.

Хаке надеется, что результаты его работы могут оказаться полезными во многих областях. Он считает, что ключевая черта работы – использование супрамолекулярных красителей для организации долгоживущего состояния с разделенными зарядами. Долгоживущее разделение зарядов важно также и для фотовосстановления водорода из воды или для новых оптических накопляющих информацию приборов.

www.chemport.ru