Благодаря работе учёных из Научно-технического университета (Южная Корея) появилась возможность заменить дорогие металлы дешёвыми органическими смолами в некоторых типах солнечных батарей…

…А именно в ячейках Гретцеля (DSSC) — фотоэлектрохимических ячейках, использующих фоточувствительные мезопористые оксидные полупроводники с широкой запрещённой зоной (например, оксид титана TiO2). DSSC демонстрируют набор очень полезных и недоступных для других типов фотогальванических ячеек качеств: к примеру, они дёшевы, гибки, обладают неплохой эффективностью. Впрочем, с их ценой, безусловно, ещё можно и нужно работать, потому что при переходе к масштабным проектам вроде энергообеспечения целого дома она может напугать, что и сдерживает развитие этой технологии.

Так выглядит новый фотокатализатор для цветосенсибилизированных солнечных батарей. (Иллюстрация RCS.)

Сейчас треть цены DSSC приходится на драгоценные металлы, входящие в состав специальных красителей, которые используются для активации фотокатализатора (оксида титана), делая его более чувствительным к самой полезной части солнечного света — видимому спектру. И вот теперь, похоже, силами корейских учёных под руководством Вон-Ён Чхве (Wonyong Choi) найден способ замены дорогих красителей простой и дешёвой фенольно-формальдегидной смолой.

Идея появилась не на пустом месте. Ранее г-н Чхве уже имел шанс продемонстрировать, что фенол в случае связывания с поверхностью оксида титана способен обеспечивать перенос заряда с лиганда на металл под действием видимого света. Но сам по себе фенол образует слишком слабый и нестабильный комплекс с переносом заряда на поверхности TiO2. К счастью, его полимеризация с образованием фенольно-формальдегидной смолы позволила получить более стабильный комплекс (благодаря полидентантности лиганда), абсорбирующий значительно больше видимого света.

Для связывания смолы с поверхностью TiO2 оказалось достаточным просто диспергировать последний в ацетоновом растворе фенольно-формальдегидной смолы.

В качестве демонстрации возможностей своей разработки химики провели успешный эксперимент по получению водорода под действием видимого света. Создание «живых» солнечных батарей, по-видимому, дело недалёкого будущего. А пока можете углубиться в исследование, представленное в журнале Chemical Communications.

Кстати, у экологов, скорее всего, к разработке будет масса претензий.