Росія пропонує дешевші сонячні панелі з більш тривалим терміном служби та легкішими для ремонту, створені на основі органічного барвника.
16/10/2026 12:00
Оновлено на
16/10/2026 12:00
Дослідження в галузі сонячної енергетики продовжують розвиватися з метою створення більш ефективних та довговічних пристроїв. У цьому контексті група вчених у Росії представила інноваційний метод, який може подовжити термін служби сонячних панелей нового покоління та водночас спростити процес їх виробництва.
Розробка зосереджена на так званих сонячних елементах, чутливих до барвника, які позначаються англійською абревіатурою DSSC — технології, що вважається третього покоління серед фотовольтаїчних перетворювачів.
З Росії… органічний барвник
Цей проект був оприлюднений Національним університетом досліджень (UNI), дослідники якого пропонують переробку цих сонячних елементів шляхом використання колекторів струму з мікроканалами.
Ця система дозволяє контрольовано циркулювати рідкому електроліту всередині пристрою, що є ключовим елементом для функціонування таких сонячних панелей. За словами фахівців, впровадження такої структури не лише полегшує процес виробництва, але й значно підвищує довговічність системи та відкриває нові можливості для її ремонту чи технічного обслуговування.
Клітини DSSC (сонячні елементи з фарбованим чутливим шаром) працюють інакше, ніж традиційні сонячні панелі. Замість використання лише кремнію для поглинання сонячної енергії вони застосовують органічний барвник, здатний поглинати сонячне світло. Коли випромінювання потрапляє на цей барвник, відбувається вивільнення електронів. Ці електрони потім переходять у напівпровідниковий шар та потрапляють у зовнішню електричну схему, створюючи електроенергію.
У цьому процесі також бере участь електроліт, розташований між електродами сонячної клітини. Його функція полягає у відновленні барвника, повертаючи йому електрони, які він втратив під час реакції. Таким чином цикл перетворення енергії може продовжуватися безперервно, доки є доступне сонячне світло.
Проблема, яку намагалися вирішити російські вчені, безпосередньо пов’язана з циркуляцією та стабільністю цього рідкого електроліту. З часом обмеження у внутрішньому потоці матеріалу можуть вплинути на продуктивність та термін служби сонячних елементів. Впровадження колекторів струму з мікроканалами має на меті уникнути цих обмежень, забезпечуючи більш ефективний рух електроліту всередині структури пристрою.
Як пояснив ректор Національного дослідницького університету, цей розробка демонструє потенціал сонячних елементів типу DSSC для підвищення ефективності використання сонячної енергії. Академічний керівник підкреслив, що нові структури, розроблені дослідниками, дозволяють подолати деякі з існуючих технологічних бар’єрів у таких фотовольтаїчних пристроях.
Крім того, запропонована система дозволила б створювати індивідуальні схеми для циркуляції електроліту всередині сонячної клітини. Така гнучкість відкриває можливості для конфігурацій, адаптованих до різних промислових чи архітектурних застосувань, що раніше було складніше здійснити за допомогою традиційних рішень.
Однією з основних переваг сонячних клітин типу DSSC порівняно з сонячними панелями на основі кремнію є їхня потенційно нижча вартість виробництва. Така технологія потребує менших інвестицій на етапі виробництва та водночас може використовувати ширший діапазон частот світла. На практиці це означає, що вони можуть генерувати електроенергію навіть за умов розсіяного освітлення, коли пряма сонячна радіація обмежена.
Ще однією важливою характеристикою цієї технології є її структурна універсальність. Сонячні елементи DSSC можна виготовляти на гнучких підкладках, що значно розширює можливості їх інтеграції. Це дозволить використовувати їх на фасадах будівель, архітектурних елементах, кривих поверхнях чи навіть у портативних електронних пристроях.
Дослідники підкреслюють, що саме ці властивості роблять DSSC технологією з широкими перспективами застосування як у енергетичній галузі, так і в інженерії та архітектурі. Новий метод, запропонований у Росії, може посилити цей потенціал, якщо йому вдасться одночасно покращити два ключові фактори для розвитку сонячної енергетики: довговічність пристроїв та простоту виробництва.