В новом докладе исследователи университета штата Северная Каролина Орлин Велев и Юнг-Джун Ку показывают, что создание приборов на солнечных элементах с каналами, которые имитируют органическую сосудистую систему, могут эффективно укрепить солнечные ячейки, эффективность которых снижается из-за воздействия ультрафиолетовых лучей солнца. Солнечные элементы на основе органических систем должны быть менее дорогими и более экологически чистыми, чем кремниевые солнечные батареи, соответствующие отраслевым стандартам.
Природоподобные устройства типа светочувствительных солнечных элементов (DSSCs), состоят из геля на водной основе, электродов и недорогих, чувствительных к свету, молекул органических красителей, которые при захвате света генерируют ток. Однако молекулы красителя, которые "возбуждаются" лучами солнца для производства электроэнергии, в конечном счете, деградируют и теряют эффективность, и должны пополняться для поддержания эффективности устройства.
"Органическое вещество в DSSCs имеет тенденцию деградировать, но мы посмотрели на природу, чтобы узнать, как она решает эту проблему", - говорят ученые. "Мы рассматривали, как разветвленная сеть на листе помогает разнести воду и питательные вещества по всему листу. Наши микроканалы на солнечных элементах работают аналогичным образом.
Велев, ведущий автор статьи, добавляет, что новая конструкция гель-микрофлюидных ячеек была испытана и в других устройствах, и что разветвленная сети каналов, похожих на те, что встречаются в природе, работает наиболее эффективно.