Солнечная панель, сенсибилизированная органическим красителем
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-2-63-68Ключевые слова:
фотоэлектрические преобразователи, солнечные панели, сенсибилизированные красителем, органические красители, солнечная энергетикаАннотация
Цель настоящей работы — получение экспериментального образца фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) третьего поколения — солнечной панели, сенсибилизированной красителем. Методология проведения работы включает в себя анализ информационных источников по представленной тематике, синтез основных компонентов солнечной панели с применением органического красителя, извлеченного из ягод малины, изготовление экспериментального образца на их основе и проведение экспериментов по определению его характеристик. Для успешного достижения поставленной цели использован междисциплинарный подход, включающий исследования, связанные с областями физики, химии и инженерного дела. В результате выполнения научной работы синтезирован опытный образец солнечной панели третьего поколения, успешно реагирующий на изменение величины внешней освещенности, построена его вольт-амперная характеристика (ВАХ), а также рассчитаны значения максимальной мощности и КПД при определенных условиях. Полученные результаты могут быть использованы для создания инновационных высокоэффективных образцов ФЭП. Установлено, что подобные солнечные панели на основе органических красителей показывают пока относительно низкие величины КПД, однако, ввиду своей доступности и дешевизны технологии, их производство открывает широкие возможности для исследований, совершенствования методологии, а также дальнейшего развития солнечной энергетики.
Библиографические ссылки
1. Кирюхин Я.А., Макеев А.Н. Современное состояние и перспективы развития возобновляемых источников энергии // Строительство и техногенная безопасность. 2023. № 83. С. 111—117.
2. Lu K. Comparison and Evaluation of Different Types of Solar Cells // Appl. Comput. Eng. 2023. V. 23. Pp. 263—270.
3. Muñoz-García A.B. e. a. Dye-sensitized Solar Cells Strike Back // Chem. Soc. Rev. The Royal Soc. Chem. 2021. V. 50(22). Pp. 12450—12550.
4. National Renewable Energy Laboratory (NREL) [Офиц. сайт] https://www.nrel.gov/index.html (дата обращения 24.06.2023).
5. Rodrigues M. Fabrication of Natural Dye-sensitized Solar Cells Using Dyes from Corn, Sugarcane and Blackberry [Электрон. ресурс] https://www.researchgate.net/publication/380212573_Fabrication_of_natural_dye-sensitized_solar_cells_using_dyes_from_Arabica_coffee_sugarcane_and_blackberry (дата обращения 24.06.2023).
6. Rahman S. e. a. Research on Dye Sensitized Solar Cells: Recent Advancement Toward the Various Constituents of Dye Sensitized Solar Cells for Efficiency Enhancement and Future Prospects // RSC Adv. 2023. V. 13(28). Pp. 19508—19529.
7. Parasuraman D. A Review on Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs), Materials and Applications // Iran. J. Mater. Sci. Eng. 2023. V. 20. Pp. 1—23.
8. Oktaviani E. Electrical and Electrochemical Properties of Sandwich- and Monolithic-Structured Dye-Sensitized Solar Cells with Various Counter Electrode Materials // Int. J. Electrochem. Sci. 2021. V. 16. P. 210922.
9. Bbumba S. e. a. How Components of Dye-sensitized Solar Cells Contribute to Efficient Solar Energy Capture // Asian J. Appl. Chem. Res. 2024. V. 15. Pp. 24—40.
10. Gulati S., Jain R. Solar Cells for Ecological Sustainable Development: a Review // J. Adv. Zool. 2023. V. 44. Pp. 1109—1121.
11. Chiang Y. A Review of the Emerging Technologies in Solar Cells: Dye-sensitized Solar Cells and Quantum Dot-sensitized Solar Cells // Appl. Comput. Eng. 2024. V. 61. Pp. 72—76
---
Для цитирования: Кирюхин Я.А., Макеев А.Н., Морыганова Ю.А. Солнечная панель, сенсибилизированная органическим красителем // Вестник МЭИ. 2026. № 2. С. 63—68. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-63-68
---
Работа выполнена в рамках проекта «Cинтез «зеленого» водорода как основа резервирования мощностей фотоэлектрических станций» при поддержке гранта НИУ «МЭИ» на реализацию программы научных исследований «Приоритет 2030: Технологии будущего» в 2024 — 2026 гг
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Kiryukhin Ya.A., Makeev A.N. Sovremennoe sostoyanie i Perspektivy Razvitiya Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii. Stroitel'stvo i Tekhnogennaya Bezopasnost'. 2023;83:111—117. (in Russian).
2. Lu K. Comparison and Evaluation of Different Types of Solar Cells. Appl. Comput. Eng. 2023;23:263—270.
3. Muñoz-García A.B. e. a. Dye-sensitized Solar Cells Strike Back. Chem. Soc. Rev. The Royal Soc. Chem. 2021;50(22):12450—12550.
4. National Renewable Energy Laboratory (NREL) [Ofits. Sayt] https://www.nrel.gov/index.html (Data Obrashcheniya 24.06.2023).
5. Rodrigues M. Fabrication of Natural Dye-sensitized Solar Cells Using Dyes from Corn, Sugarcane and Blackberry [Elektron. Resurs] https://www.researchgate.net/publication/380212573_Fabrication_of_natural_dye-sensitized_solar_cells_using_dyes_from_Arabica_coffee_sugarcane_and_blackberry Data Obrashcheniya 24.06.2023).
6. Rahman S. e. a. Research on Dye Sensitized Solar Cells: Recent Advancement Toward the Various Constituents of Dye Sensitized Solar Cells for Efficiency Enhancement and Future Prospects. RSC Adv. 2023;13(28):19508—19529.
7. Parasuraman D. A Review on Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs), Materials and Applications. Iran. J. Mater. Sci. Eng. 2023;20:1—23.
8. Oktaviani E. Electrical and Electrochemical Properties of Sandwich- and Monolithic-Structured Dye-Sensitized Solar Cells with Various Counter Electrode Materials. Int. J. Electrochem. Sci. 2021;16:210922.
9. Bbumba S. e. a. How Components of Dye-sensitized Solar Cells Contribute to Efficient Solar Energy Capture. Asian J. Appl. Chem. Res. 2024;15:24—40.
10. Gulati S., Jain R. Solar Cells for Ecological Sustainable Development: a Review. J. Adv. Zool. 2023;44:1109—1121.
11. Chiang Y. A Review of the Emerging Technologies in Solar Cells: Dye-sensitized Solar Cells and Quantum Dot-sensitized Solar Cells. Appl. Comput. Eng. 2024;61:72—76
---
For citation: Kiryukhin Ya.A., Makeev A.N., Moryganova Yu.A. An Organic Dye-sensitized Solar Cell. Bulletin of MPEI. 2026;2:63—68. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-63-68
---
The Work was Carried Out as part of the project ««Green» Hydrogen Synthesis as a Basis for Reserving Photovoltaic Power Plants» with the Support of a Grant from the NRU MPEI for the Implementation of the «Priority 2030: Future Technologies» Research Program in 2024 — 2026
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
