Японские исследователи разработали «волоконный краситель-сенсибилизированный солнечный элемент без TCO» (fiber-type TCO-less dye-sensitized solar cell). Этот солнечный элемент состоит из слоя краситель-сенсибилизированного солнечного элемента, обернутого вокруг стекловолокна длиной 3,5 см и диаметром 9 мм.

Исследовательская группа под руководством профессора Шуджи Хаясе из Института наук о жизни и системной инженерии Технологического института Кюсю (Kyushu Institute of Technology, KIT) использовала слой диоксида титана, слой сенсибилизирующего пигмента и пористый титан (porous Ti) в качестве электрода (анода), а также пористый слой, содержащий электролит, такой как йод, и слой платины (Pt) и титана в качестве другого электрода (катода). Эти два электрода последовательно обернуты вокруг стекловолокна, и, за исключением двух концов стекловолокна, весь солнечный элемент покрыт титаном.

Когда свет проходит через один конец стекловолокна, он поглощается красителем в солнечном элементе и преобразуется в электричество. Если волокно слегка наклонено, свет не будет полностью отражаться от стекла под поверхностью, пока не выйдет с другого конца.

В настоящее время эффективность преобразования такого солнечного элемента составляет чуть более 1% при использовании определенного красителя. Эта цифра несколько низка, и, поскольку стекловолокно, используемое в элементе, имеет диаметр 9 мм, но длину всего около 1,5 см, примерно 90% света, входящего с одного конца и выходящего с другого, не преобразуется.

В будущем чистая эффективность преобразования (net conversion efficiency) такого солнечного элемента может достичь 10%, а проблема потерь света может быть решена путем увеличения длины оптического волокна или уменьшения диаметра волокна.

Одно из ключевых отличий этого нового солнечного элемента от стандартных краситель-сенсибилизированных элементов заключается в том, что он не использует прозрачные электроды (прозрачные проводящие оксидные пленки TCO). Исследователи планируют использовать энергию ближнего инфракрасного диапазона (near-infrared), которая еще не используется существующими краситель-сенсибилизированными элементами, для выработки электроэнергии.