九州工大:開發染料敏化太陽能電池的高效率化和低成本技術

2020-12-08 人民網

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九州工業大學研究生院生命體工學研究系教授早瀨修二

染料敏化太陽能電池是一種使用色素將太陽能轉換為電能的太陽能電池。利用的是色素受到太陽光照射之後會被激發而釋放出電子的現象。這種電池有望以低於矽類太陽能電池的成本來製造，而且形狀和顏色的自由度較高，因此有可能成為新一代太陽能電池。

高效率化方面，早瀨列舉了使用近紅外光的技術。以前的染料敏化太陽能電池使用釕（Ru）類色素，主要從波長為400～700nm的可見光來獲取能量。通過採用混合型色素，在Ru類色素之外，增加會被波長為800～900nm的近紅外光激發的色素，可以提高電池的效率。

低成本化方面，早瀨介紹了背接觸方式，這種方式不是在太陽能電池單元表面使用成本較高的透明電極，而是採用透明的樹脂或者玻璃，並在其背面設置用作電極的多孔質金屬。電極的具體構造是用濺射法在網格狀金屬層上塗覆二氧化鈦形成薄膜。如果表面以透明樹脂包覆，整個太陽能電池單元就能實現靈活的形狀。

早瀨目前正在研發採用這些技術的圓柱型染料敏化太陽能電池。與平板型產品相比，圓柱型產品的特點是，（1）可輕鬆安裝在狹窄處，（2）封裝簡單，（3）通過結合使用反射板，可以從不直接照射到單元的太陽光中獲取能量。（作者：高野 敦，日經技術在線！供稿）

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