科學家研製柔性染料敏化太陽能電池

2020-11-27 科學網

 

染料敏化太陽能電池具有製作工藝簡單、成本低、穩定性好、理論效率高、製作和使用過程環境友好等特點而成為新型太陽能電池研究的一個熱點。而柔性電池因其質量輕、柔性好、易於大面積生產、進一步降低成本等優點近年來引起廣泛的關注。

 

近日,華僑大學吳季懷教授課題組採用鈦箔做陽極基板,鈦網做陰極基板,光線從陰極入射,以「三明治」方式組裝了大面積柔性染料敏化太陽能電池。在戶外光強55 mW cm−2的太陽光輻照下,該電池(100cm2)的光電轉化效率為6.69%,輸出功率為0.368 W。金屬鈦良好的延展性、導電性、穩定性和對電解質的抗腐蝕性使之成為染料敏化電池柔性基板的優選材料,採用鈦網和背投式的光入射(光陰極),使太陽光能被電池充分吸收,有利於提高電池的光電轉化效率。此項研究成果將加速柔性染料敏化太陽能電池的實用化進程。該研究的前期成果已經於4月10日發表在Advanced Materials第24卷第14期上。(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.v24.14/issuetoc)

 

另外,吳季懷課題組將摻雜稀土材料應用於染料敏化太陽能電池的陽極中,稀土離子不僅能通過p−型摻雜效應提升電池的光電壓;同時,通過上下轉換發光等方式提高電池的光電流,從而提升電池的光電轉換效率。在同等條件下,與未摻稀土的太陽能電池比較,摻雜稀土的染料敏化太陽能電池的光電轉化效率提高了35%。該研究的前期成果已經於1月發表在Advanced Energy Materials第2卷第1期(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.v2.1/issuetoc)和ChemsusChem(http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1864-564X/earlyview)。

 

該研究得到了科技部國家863計劃、國家自然科學基金項目的支持。(來源:華僑大學)

 

 

 

 

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