Pesquisadores do Instituto de Ciências Integradas de Materiais Células da Universidade de Kyoto tornaram um tipo popular de célula solar sensibilizada por corante mais eficiente ajustando e atualizando sua estrutura. Publicado no Jornal da American Chemical Society (JACS) , a equipe relatou uma série de adaptações com uma eficiência de conversão de energia de 10,7 por cento, o mais alto até agora para este tipo de célula solar sensibilizada com corante, a tecnologia solar mais eficiente disponível no momento.

As células solares sensibilizadas com corantes atuais são feitas de uma camada porosa de dióxido de titânio coberta com um corante molecular. À medida que a luz do sol é absorvida, elétrons são excitados enquanto passam, e são coletados para energia antes de serem "reciclados, "reintroduzidas no eletrólito e de volta à molécula do corante. Como são leves e de baixa densidade, eles têm um grande apelo na indústria como um material de substituição para os painéis solares de telhado atuais.

Existem diferentes abordagens para estruturar essas células solares; com a fusão do anel aromático a um núcleo de porfirina sendo o mais atraente, pois absorvem bem a luz vermelha. No entanto, eles têm suas desvantagens:os elétrons são excitados apenas por um curto período de vida, têm tendência a agregar, tornando difícil a conversão ao poder.

Para melhorar a eficiência, Hiroshi Imahori, Tomohiro Higashino e colegas investigaram o uso de um material em ponte de metileno, fundido ao núcleo de porfirina. Eles acreditavam que isso superaria as desvantagens, particularmente suprimindo a agregação e aumentando a conversão de energia.

Com o novo corante molecular, DfZnP-iPr, eles alcançaram uma eficiência mais alta do que o relatado anteriormente. Eles acreditam que sua pesquisa irá revigorar a exploração de sensibilizadores de porfirina fundida aromática para essas células solares de alto desempenho.

"A crescente preocupação com o uso de combustíveis fósseis e questões ambientais significa que precisamos trabalhar duro para melhorar os sistemas de energia sustentável. Nosso trabalho melhora a eficiência de uma tecnologia solar leve e atraente e esperamos que estimule a comunidade de pesquisa a explorar ainda mais o potencial de sensibilizadores de porfirina fundida aromática para células solares sensibilizadas por corante de alto desempenho, "diz Hiroshi Imahori, do Instituto de Ciências Integradas de Material Celular da Universidade de Kyoto (iCeMS)