تحقیق جدید انجام شده توسط محققان دانشگاه‌های «رایس» و «تسینگهوا» نشان داد: جنگلی از نانولوله‌های کربنی جایگزین کارآمدی برای الکترود پلاتین در پیل‌های خورشیدی حساس شده با رنگدانه آلی است. «جان لو» از دانشگاه «رایس» و یکی از این محققان می‌گوید: آرایه‌های نانولوله تک جداره آنها هم بسیار الکتروفعال‌تر و هم بطور بالقوه ارزان‌تر از پلاتین هستند. این الکترود نانولوله‌ای در ترکیب با الکترولیت سولفیدی که اخیرا در دانشگاه «تسینگهوا» ابداع شده است، می‌تواند منجر به پیل‌های خورشیدی بادوام‌تر و کارآمدتر با کسری از هزینه رایج برای پیل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون مرسوم شود.

«لو» می‌گوید: ساخت پیل‌های خورشیدی حساس‌شده با رنگدانه آلی آسان‌تر از ساخت پیل‌های فوتوولتائیک مبتنی بر سیلیکون است، اما راندمان آنها کم است. رنگدانه‌ها فوتون‌ها را جذب کرده و بارهایی به شکل الکترون‌ها ایجاد می‌کنند. این بارهای الکتریکی ابتدا بوسیله یک لایه اکسید تیتانیوم نیمه‌رسانای ترسیب شده روی یک جمع‌کننده جریان بدام افتاده و سپس در سرتاسر دیگر جمع‌کننده جریان به الکترود شمارنده منتقل می‌شوند. در این پیل‌ها از الکترولیت مبتنی بر ید استفاده می‌شود، اما ید جمع‌کننده‌های رایج فلزی را می‌خورد و بنابراین باعث کاهش پایداری این پیل‌ها می‌شود. الکترولیت ید همچنین متاسفانه تمایل به جذب نور در طول‌ موج‌های مرئی دارد و این بدین معنی است که از فوتون‌های کمتری می‌توان استفاده کرد. بنابراین محققان دانشگاه «تسینگهوا» تصمیم گرفتند که از الکترولیت غیرخورنده مبتنی بر سولفید استفاده کنند. این الکترولیت، نور مرئی کمی جذب کرده و با نانولوله کربنی تک‌ جداره به خوبی کار می‌کند. این محققان الکترود نانولوله‌ای و الکترولیت سولفیدی را با هم ترکیب کرده و پیل خورشیدی جدیدی ساختند. آنها قادر به رسیدن به راندمان تبدیل توان 5.25 درصد شدند. این راندمان از راندمان بیشینه 11 درصدی این گونه پیل‌های خورشیدی با الکترولیت یدی و الکترود پلاتینی کمتر است، اما از راندمان پیل‌های ساخته شده از این الکترولیت جدید سولفیدی و یک الکترود شمارنده پلاتین مرسوم، بطور قابل‌ توجهی بیشتر است.

نشریه پنجره ایرانیان، سال ششم ، شماره 61 ، آبان ماه 1391