Эффективный накопитель энергии — модернизированная ячейка Гретцеля

Разработанные ранее ячейки Гретцеля — это имеющие в основе красители органические фотоэлементы. По своей сути эти ячейки являются фотоэлектрохимическими и цветосенсибилизированными (цветочувствительными).

Этим они и отличаются от простых органических фотоэлементов, а также имеющих в составе дорогой кремний. Производятся они путем простого проката пленки, без использования сложного оборудования. Структура ячеек проста: это йодсодержащий электролит и пара электродов. Один из них — это сама прозрачная подложка, проводящая электричество, а другой — диоксид титана TiO₂.

Однако ячейки Гретцеля имеют ограничение: они не могут использоваться при низких температурах, т.к. жидкий электролит на морозе замерзает. Также электролит имеет коррозийную активность, т.е. он «проедает» корпус ячейки даже из нержавеющей стали.

Ученые из американского Северо-Западного университета решили эти две проблемы, заменив жидкий и агрессивный электролит на специально разработанный твердый. Он не поддается замерзанию и не влияет на свою оболочку. Модернизированная ячейка состоит из таких веществ, как цезий, олово, йод — эта смесь допирована SnF₂; а также сюда входят нанопористый TiO₂ и краситель N719. Фотоэлемент заливается в ячейку, растворитель испаряется, в итоге остается твердая структура.