染料敏化太阳能电池

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染料敏化太阳能电池能使太阳能更便宜,这种电池比传统的硅太阳能电池成本更低,而且更容易印在柔软的表面,但也存在一个问题,制造这类高效的电池需要由贵重的金属钌和易挥发的电解液制成染料。前不久,中科院长春研究所的王鹏和同事用另外两种原料研制出了一类新的染料敏化太阳能电池,新电池不仅更高效,而且更便宜、更经久耐用。

这项进步的关键是一个新的有机染料分子,有机染料比钌化合物更丰富更便宜得到,因此减少了制造电池的费用。研究人员也使用了离子液体这种不同的电解液,得到了功能更强大的太阳能电池,当前使用的电解液包含有机溶剂,这些有机溶液在高温下会蒸发掉。离子液体也能同塑料一起使用,因此有可能制造出柔软的太阳能电池。王鹏说:“我们首次证明,一个全有机物组成的染料能够被用来制造稳定的无溶剂的电池,其高性能同钌染料相比毫不逊色。”

研究人员为包含了有机染料分子的太阳能电池设置了新的能效记录,为了同传统的太阳能电池竞争,在将光转化为电的过程中,染料敏化太阳能电池的能效至少要达到10%,王和同事研制的电池的效能为9.8%。染料敏化太阳能电池的发明者、瑞士洛桑联邦理工学院的化学教授迈克尔·格拉特兹勒说:“10年前,我们认为我们不会得到超过1%的结果。现在却得到了9.8%的高能效。”

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