(PhysOrg.com) -- Un'invenzione della North Carolina State University ha un potenziale significativo per migliorare l'efficienza delle celle solari e di altre tecnologie che derivano energia dalla luce.

Il gruppo di ricerca del Dr. Ahmed El-Shafei ha inventato un nuovo "sensibilizzante, "o colorante, che raccoglie più luce ambientale e solare di qualsiasi colorante attualmente sul mercato per l'uso in celle solari sensibilizzate al colorante (DSSC).

"Una società di energia solare di terze parti ha confrontato il nostro nuovo colorante, NCSU-10, contro il colorante all'avanguardia sul mercato. Il nostro colorante aveva il 14% in più di densità di potenza, "dice El-Shafei, un assistente professore in Ingegneria Tessile, Dipartimento di chimica e scienze. “In altre parole, NCSU-10 ci consente di raccogliere più energia dalla stessa quantità di luce”.

Il nuovo colorante dovrebbe aumentare significativamente l'efficienza dei DSSC, che hanno una miriade di applicazioni. all'interno, questi DSSC possono essere utilizzati nella tecnologia per alimentare telefoni cellulari, computer portatili e lettori MP3 che utilizzano la luce ambientale. All'aperto, potrebbero essere utilizzati in array solari convenzionali o in applicazioni energetiche migliorate per prodotti fotovoltaici integrati nell'edificio, tra cui, ma non limitato a, finestre, facciate e lucernari.

Rispetto alla tintura all'avanguardia sul mercato, NCSU-10 può assorbire più fotoni a concentrazioni di colorante inferiori, e può quindi essere utilizzato per creare celle solari più efficaci su finestre e facciate, pur consentendo alle finestre di essere altamente trasparenti.

I DSSC sono realizzati con materiali economici e rispettosi dell'ambiente tra cui un colorante, un elettrolita e biossido di titanio (TiO2) – il componente bianco utilizzato nel dentifricio. Le DSSC funzionano assorbendo fotoni, o pacchetti discreti di energia luminosa, dalla luce incidente (o luce diretta che cade su una superficie) per creare elettroni liberi in semiconduttori nanoporosi come TiO2, nella cella. Questi elettroni viaggiano verso il circuito esterno per generare una corrente elettrica. Grazie alla loro indipendenza dall'angolo della luce incidente e dall'elevata risposta a condizioni di scarsa illuminazione, I DSSC superano le prestazioni del fotovoltaico convenzionale al silicio del 20-40% in condizioni di luce diffusa, nelle giornate nuvolose e/o piovose, e nella luce ambientale interna, che rendono i DSSC una classe unica di fotovoltaico.

In attesa di brevetto sul nuovo colorante, e l'università è in comunicazione con potenziali partner del settore sull'uso della licenza di NCSU-10, oltre a finanziare ulteriori ricerche in questo settore.