固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池問(wèn)世

    鋰電世界 據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，瑞士科學(xué)家采用新的兩步法，制造出了一種固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC），其轉(zhuǎn)化率高達(dá)15%，可以與傳統(tǒng)的非晶硅太陽(yáng)能電池相媲美。科學(xué)家們表示，最新研究將開創(chuàng)DSSC研發(fā)的新時(shí)代，未來(lái)DSSC的穩(wěn)定性和效率有望等于甚至超過(guò)目前最好的薄膜光伏太陽(yáng)能電池。研究發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。

    與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池相比，DSSC有很多優(yōu)勢(shì)。它們工藝簡(jiǎn)單、成本低、環(huán)保，而且在陰天和人造光環(huán)境下也具有較高的轉(zhuǎn)化效率。但迄今為止，其轉(zhuǎn)化效率仍不及硅基太陽(yáng)能電池，主要原因在于敏化染料再生過(guò)程中產(chǎn)生的電壓損失。

    瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的最新研究或許可以改變這一現(xiàn)狀。新電池使用鈣鈦礦（CaTiO3）（注意：3為下角）材料作為捕光設(shè)備，并使用一種有機(jī)空穴運(yùn)輸材料取代傳統(tǒng)電池中使用的電解液。在新電池的制造過(guò)程中，科學(xué)家們會(huì)將鈣鈦礦材料直接沉積在一塊金屬氧化物薄膜上。但這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：添加整塊材料通常會(huì)使得到的太陽(yáng)能電池的形態(tài)和效率不穩(wěn)定，因而很難將其應(yīng)用于日常生活中。

    但該團(tuán)隊(duì)使用新的兩步法解決了這個(gè)問(wèn)題。首先，他們將部分鈣鈦礦沉積在金屬氧化物支架的空穴中，然后讓沉積部分同包含有另一部分鈣鈦礦的溶液相接觸，一旦它們接觸，就會(huì)立刻發(fā)生反應(yīng)并轉(zhuǎn)化成高靈敏的色素，太陽(yáng)能電池的形態(tài)因此可以得到很好地控制。

    新方法將染料敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率提高到了15%，超過(guò)了傳統(tǒng)非晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率。科學(xué)家們認(rèn)為，最新方法有助于研制出性能更好的DSSC，其穩(wěn)定性和效率有望等于甚至超過(guò)目前最好的薄膜光伏太陽(yáng)能電池。.