染料敏化太陽能電池創新紀錄

2021-01-17 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:格拉茲爾(Grätzel)染料敏化太陽能電池效率剛剛創立新紀錄。通過改變電池成分和顏色，洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究小組把它們的效率提高到12%以上。他們的研究結果剛剛發表在《科學》上。

洛桑聯邦理工學院光子學和界面實驗室的一組科學家，在洛桑聯邦理工學院教授麥可•格拉茲爾(MichaelGrätzel)的領導下，把著名的格拉茲爾太陽能電池效率提高到12.3%。這樣的性能現在可媲美矽礎太陽能電池板，就是今天市場上的那種。而且，使用這種技術，成本略有下降。他們的研究結果呈現在一篇文章中，就在11月4日一期的《科學》雜誌上。

這一挑戰是提高染料敏化電池的效率，以生產更多的電力。為了做到這一點，化學家取代標準染料成分釕(ruthenium)和碘(iodine)，採用卟啉(porphyrin)和鈷(cobalt)。這種組合使它們能夠增加陽光吸收，形成更有效的電子交換。正是這種電子交換，從染料到基板產生電力。

格拉茲爾電池模仿植物光合作用過程，這些新的染料敏化電池使模仿更逼真，新的化學組分賦予它們一種淺綠色調。這種顏色提高工藝效率，把光能轉換成電能。為了最大限度地利用來自太陽的光線，這些電池吸收的頻譜顏色就要具有最高能量，而且排斥其他顏色，這包括綠色波長。

格拉茲爾電池可用於創造柔性透明的太陽能電池板。它們是一種很有前途的替代品，因為，某些應用是傳統的剛性矽基面板不能使用的。此外，這個新效率紀錄使它們進入矽電池的效率範圍：格拉茲爾電池的理論最大效率是30%，相比之下，矽是26%。

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