«Железный пигмент» удешевит солнечные батареи

Исследователи из Университета Лунда (Швеция) работают над совершенствованием конструкции солнечных элементов, состоящих из тонкой пленки наноструктурированной двуокиси титана и пигмента, поглощающего энергию Солнца. Сегодня лучшие устройства такого типа используют красители с добавкой рутения, очень редкого и дорогостоящего элемента.

«Многие исследователи предпринимали попытки заменить рутений на железо, но потерпели неудачу. Все предыдущие эксперименты давали молекулы, преобразующие солнечную энергию в тепло, а не в электроны», — рассказал профессор химической физики, Вилли Сундстрем (Villy Sundström).

В кооперации с Упсальским университетом, сотрудникам факультета химии Лунда удалось прервать эту цепочку неудач. Синтезированный ими краситель на железной основе может осуществлять преобразование света в электричество с почти 100% эффективностью.

Добиться успеха шведским учёным удалось, дополнив эксперименты компьютерной симуляцией — это позволило им в деталях уяснить как работают железосодержащие молекулы. Подробности этого трехлетнего исследовательского проекта изложены в статье, опубликованной в Nature Chemistry.

Авторы полагают, что открытие позволит создать солнечные батареи, по крайней мере не менее эффективные, чем их сегодняшние аналоги с красителями на базе рутения и других редких металлов. Кроме того, оно может стимулировать разработку подобных фотосинтезу процессов получения под действием света высокоэнергетичных молекул — «солнечного топлива».