Rosja proponuje tańsze panele słoneczne o dłuższym czasie eksploatacji i łatwiejsze w naprawie, oparte na barwniku organicznym.
16/10/2026 12:00
Zaktualizowano na
16/10/2026 12:00
Badania w dziedzinie energii słonecznej stale rozwijają się w poszukiwaniu bardziej wydajnych i trwałych urządzeń. W tym kontekście grupa naukowców z Rosji przedstawiła innowacyjną metodę, która może wydłużyć żywotność paneli słonecznych nowej generacji, a jednocześnie uproszczyć proces ich produkcji.
Rozwój ten koncentruje się na tak zwanych komórkach słonecznych wrażliwych na barwnik, znanych z anglojęzycznego skrótu DSSC – technologii uważanej za trzecią generację wśród konwerterów fotowoltaicznych.
Z Rosji… organiczny barwnik
Projekt został opublikowany przez Narodowy Uniwersytet Badań Naukowych (UNI), którego badacze proponują przeprojektowanie wewnętrzne tych komórek słonecznych poprzez zastosowanie kolektorów prądu z mikrokanałami.
System ten umożliwia kontrolowane krążenie ciekłego elektrolitu wewnątrz urządzenia, co jest kluczowym elementem dla prawidłowego funkcjonowania tego typu paneli słonecznych. Według specjalistów wprowadzenie takiej struktury nie tylko ułatwia proces produkcji, ale także znacznie zwiększa trwałość systemu oraz otwiera nowe możliwości jego naprawy lub konserwacji.
Celule DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell) działają inaczej niż tradycyjne panele słoneczne. Zamiast używać wyłącznie krzemu do pozyskiwania energii słonecznej, wykorzystują organiczny barwnik zdolny do pochłaniania światła słonecznego. Gdy promieniowanie pada na ten barwnik, następuje uwalnianie elektronów. Elektrony te przechodzą następnie do warstwy półprzewodnikowej i płyną do zewnętrznego obwodu elektrycznego, wytwarzając prąd.
W tym procesie bierze udział również elektrolit znajdujący się pomiędzy elektrodami komórki słonecznej. Jego funkcją jest regeneracja barwnika, przywracanie mu elektronów utraconych podczas reakcji. W ten sposób cykl przekształcania energii może być powtarzany nieprzerwanie, dopóki dostępne jest światło słoneczne.
Problem, który starali się rozwiązać rosyjscy naukowcy, jest bezpośrednio związany z cyrkulacją i stabilnością tego ciekłego elektrolitu. Z upływem czasu ograniczenia w wewnętrznym przepływie materiału mogą wpłynąć na wydajność i żywotność komórek słonecznych. Wprowadzenie kolektorów prądu z mikrokanałami ma na celu uniknięcie tych ograniczeń poprzez ułatwienie bardziej efektywnego ruchu elektrolitu wewnątrz struktury urządzenia.
Zgodnie z wyjaśnieniami rektora Narodowego Uniwersytetu Badawczego, to rozwiązanie pokazuje potencjał komórek słonecznych typu DSSC do zwiększenia wykorzystania energii słonecznej. Kierownik naukowy podkreślił, że nowe struktury zaprojektowane przez badaczy umożliwiają przezwyciężenie niektórych z istniejących barier technologicznych w tego typu urządzeniach fotowoltaicznych.
Ponadto proponowany system umożliwiłby projektowanie spersonalizowanych obwodów do cyrkulacji elektrolitu wewnątrz komórki słonecznej. Ta elastyczność otwiera drogę do konfiguracji dostosowanych do różnych zastosowań przemysłowych lub architektonicznych, co do tej pory było trudniejsze przy użyciu konwencjonalnych rozwiązań.
Jedną z głównych zalet komórek DSSC w porównaniu z panelami słonecznymi na bazie krzemu jest ich potencjalnie niższy koszt produkcji. Ten typ technologii wymaga mniejszych inwestycji na etapie wytwarzania, a jednocześnie może wykorzystywać szerszy zakres częstotliwości światła. W praktyce oznacza to, że mogą wytwarzać energię elektryczną nawet przy rozproszonem oświetleniu, gdy bezpośrednia promieniowanie słoneczne jest ograniczone.
Kolejną istotną cechą tej technologii jest jej strukturalna wszechstronność. Komórki słoneczne DSSC mogą być wytwarzane na elastycznych podłożach, co znacznie rozszerza ich możliwości integracji. Dzięki temu można je zastosować na fasadach budynków, elementach architektonicznych, powierzchniach zakrzywionych, a nawet w przenośnych urządzeniach elektronicznych.
Naukowcy podkreślają, że te właściwości czynią DSSC technologią o szerokich perspektywach zastosowania zarówno w sektorze energetycznym, jak i w dziedzinach inżynierii oraz architektury. Nowa metoda zaproponowana w Rosji mogłaby wzmocnić ten potencjał, jeśli uda się jednocześnie poprawić dwa kluczowe czynniki wpływające na rozwój energii słonecznej: trwałość urządzeń oraz łatwość ich produkcji.