Изследователи от MIT са създали специфични органични багрила, които нанесени върху стъклена основа ефикасно концентрират слънчевата светлина.

Резултатите от изследванията са публикувани в тазседмичното издание на сп. Sciencе.

За снижаване цената на електричеството, добивано от слънцето, разковничето е в намаляването на скъпите полупроводникови материали, влагани в конвенционалните фотоволтаици. В този случай слънчевата светлина се филтрира и се извлича максимално енергията, която е характерна за UV- частта на спектъра.Досегашните варианти на концентриране на слънчевата светлина използваха оптични приспособления – огледала или лещи. Но при тях има явни недостатъци –например опасност от „изпържване” на фотоволтаичната клетка, върху чиято ефективност високата температура има блокиращ ефект. А необходимостта от използване на тракери допринася за значителното оскъпяване на системите като цяло. И въпреки че има разработки, като тази на SUNRGY, където някои от тези недостатъци са преодолени, новата разработка на MIT все пак има своите предимства.

Новите „соларни” концентратори преставляват стъкла, върху които се нанасят специално разработени органични покрития. Те са плоски и леки, което прави интегрирането им в жилищните фасади и монтажа на покриви много лесно. Като цяло идеята много напомня за разработките на австралийските изследователи от Университета в Куинсленд, но те използват покритие от титанов двуокис, докато в Масачузетс са предпочели органични багрила, специално разработени от професор Baldo и неговия екип. Те се нанасят едностранно върху стъклото и подобно на фиброоптиката провеждат светлината, попаднала върху тях до краищата,където са монтирани соларните клетки, които я конвертират в електроенергия. Степента на концентрация зависи от съотношението на площта на стъклото и площта на соларните клетки в краищата му.

Голямото предизвикателство е да се преодолее естествената способност на органичните покрития да абсорбират голяма част от светлината, преди да я отдадат към соларните клетки. То е преодоляно с разработването на специални покрития, които имат свойството да поглъщат само в определена част от спектъра и да провеждат в друга част на спектъра.Фотоните в ултравиолетовата част на спектъра са заредени с най-висока енергия, ето защо ако те се улавят избирателно се подобрява значително ефективността на соларните клетки.
В един единствен модул могат да се комбинират два или повече вида багрила, които да провеждат до специално фино тунинговани соларни клетки, специализирани да улавят светлина в нискоенергийната или високоенергийната част на спектъра. Така ефективността на цялата система се увеличава до 2 пъти.

Baldo и неговите колеги са основали компанията Covalent Solar, базирана в Cambridge, MA с цел да доразвият технологията и да я подготвят за излизане на пазара в рамките на следващите три години. Jerry Olson, специалист по соларни концентратори към National Renewable Energy Laboratory коментира: „ Това е една хубава стъпка напред. Но само времето ще покаже, дали прогнозите ще се сбъднат.”

Видео-демонстрация на технологията:  organic dye solar concentrators