Специалистами Томского государственного университета (ТГУ, г. Томск) совместно с учеными Российской академии наук разработана новая технология изготовления гибких солнечных батарей (рис. 1 и 2) на основе ячеек Гретцеля, которые представляют собой третье поколение фотоэлектрических технологий.
Созданные отечественными специалистами гибкие солнечные батареи обладают способностью генерировать электроэнергию даже в пасмурную погоду, а это актуально в тех регионах, где количество солнечных дней в году минимальное, например в Сибири или в регионах с преобладанием пасмурных дней в году. Они значительно легче и дешевле существующих сегодня аналогов, включая зарубежные.
Ячейки Гретцеля — фотоэлектрохимические ячейки, в которых используются фоточувствительные мезопористые оксидные полупроводники с широкой запрещенной зоной. Эти ячейки изобретены в 1991 г. швейцарским ученым химиком немецкого происхождения М. Гретцелем и др., по имени которого и получили название. Ячейки состоят из двух электродов и иодсодержащего электролита. Один электрод состоит из высокопористого насыщенного красителем диоксида титана (TiO2), нанесенного на прозрачную электропроводящую подложку. Другим электродом является прозрачная электропроводящая подложка. Работа ячейки часто сравнивается с фотосинтезом, поскольку оба процесса используют окислительно-восстановительную реакцию, протекающую в электролите. Эффективность преобразования энергии в ячейке еще не достигла уровня кремниевых солнечных батарей. В настоящее время она составляет около 10 %. Теоретически возможно достичь уровня в 33 %.
Основу солнечных батарей составляют оксидные наноматериалы и их различные композиции. Растворы, из которых впоследствии получают оксидные композиции, свободно можно наносить на любые гибкие носители: ткани, металлические и полимерные материалы, на тонкое стекло. После запекания оксидной композиции на поверхности носителей образуется тончайшее композитное покрытие, которое и обладает способностью преобразовывать солнечный свет в электрическую энергию.