väriaineteknologiaa

Väriaineteknologia, tunnetaan myös nimellä "dye-sensitized solar cell" (DSSC) tai Grätzel-kenno, on aurinkokennoteknologian tyyppi, joka hyödyntää valoa absorboivaa väriainetta sähkön tuottamiseen. Toisin kuin perinteiset pii-pohjaiset aurinkokennot, DSSC:t eivät perustu puolijohdemateriaalin valosähköiseen ilmiöön, vaan niiden toiminta perustuu väriaineen kykyyn absorboida fotoneja ja vapauttaa elektroneja.

Tällaisen kennon rakenne koostuu tyypillisesti huokoisesta titaanidioksidikerroksesta, joka on päällystetty valoherkällä väriaineella. Titaanidioksidi on yhteydessä johtavaan lasiin, ja väriaine on sähköisesti kytketty toiseen johtavaan pintaan, joka sisältää elektrolyyttiliuoksen. Kun valo osuu väriaineeseen, se virittyy ja vapauttaa elektronin. Tämä elektroni siirtyy titaanidioksidikerrokseen ja etenee edelleen ulkoiseen virtapiiriin, tuottaen sähkövirtaa. Väriaineen regeneroi elektrolyytti, joka puolestaan vastaanottaa elektroneja toiselta johtavalta pinnalta.

Väriaineteknologia tarjoaa useita etuja, kuten potentiaalin mataliin valmistuskustannuksiin ja joustaviin sovelluksiin. DSSC-kennoja voidaan valmistaa esimerkiksi rullalta-rullalle -prosessilla, mikä tekee niistä houkuttelevia monenlaisiin käyttökohteisiin, kuten ikkunoihin integroituihin aurinkokennoihin tai kannettaviin elektronisiin laitteisiin. Teknologia on kuitenkin vielä kehitysvaiheessa, ja sen tehokkuus ja pitkäaikainen vakaus ovat aktiivisen tutkimuksen kohteena.