固態染料敏化太陽能電池問世

    鋰電世界 據美國物理學家組織網近日報道，瑞士科學家采用新的兩步法，制造出了一種固態染料敏化太陽能電池（DSSC），其轉化率高達15%，可以與傳統的非晶硅太陽能電池相媲美。科學家們表示，最新研究將開創DSSC研發的新時代，未來DSSC的穩定性和效率有望等于甚至超過目前最好的薄膜光伏太陽能電池。研究發表在最新一期的《自然》雜志上。

    與傳統太陽能電池相比，DSSC有很多優勢。它們工藝簡單、成本低、環保，而且在陰天和人造光環境下也具有較高的轉化效率。但迄今為止，其轉化效率仍不及硅基太陽能電池，主要原因在于敏化染料再生過程中產生的電壓損失。

    瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的最新研究或許可以改變這一現狀。新電池使用鈣鈦礦（CaTiO3）（注意：3為下角）材料作為捕光設備，并使用一種有機空穴運輸材料取代傳統電池中使用的電解液。在新電池的制造過程中，科學家們會將鈣鈦礦材料直接沉積在一塊金屬氧化物薄膜上。但這會產生一個問題：添加整塊材料通常會使得到的太陽能電池的形態和效率不穩定，因而很難將其應用于日常生活中。

    但該團隊使用新的兩步法解決了這個問題。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，就會立刻發生反應并轉化成高靈敏的色素，太陽能電池的形態因此可以得到很好地控制。

    新方法將染料敏化太陽能電池的轉化效率提高到了15%，超過了傳統非晶硅太陽能電池的轉化效率。科學家們認為，最新方法有助于研制出性能更好的DSSC，其穩定性和效率有望等于甚至超過目前最好的薄膜光伏太陽能電池。.