臺灣交大及中興大學(xué)研究團隊和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作,成功研發(fā)第三代太陽能電池「染料敏化太陽能電池」,不僅光電轉(zhuǎn)換率突破13%,低照度丶低成本及多彩丶可彎曲等優(yōu)勢,生活應(yīng)用及商業(yè)效率潛力驚人,研究成果榮登11月份科學(xué)雜志(Science,334,629-634,2011)。
太陽能電池研發(fā)新突破,在國科會支持下,中興大學(xué)葉鎮(zhèn)宇教授丶交大應(yīng)化系刁維光教授及瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院共同組成的研究團隊,成功研發(fā)第三代太陽能電池,光電轉(zhuǎn)換率突破13%,研究成果榮登11月份科學(xué)雜志(Science)及科學(xué)美國人雜志(Scientific American)。
葉鎮(zhèn)宇表示,第三代太陽能電池「染料敏化太陽能電池」的研發(fā)靈感來自大自然中運行億萬年的植物光合作用,以類似天然葉綠素的紫質(zhì)分子取代釕金屬錯合物作為關(guān)鍵材料,大舉突破過去二十年光電轉(zhuǎn)換效率提升不到1%的困境,同時解決了釕金屬稀有及開發(fā)造成環(huán)境污染的問題,研究成果受國際矚目。
刁維光解釋,和傳統(tǒng)矽晶太陽能電池相較起來,第三代太陽能電池具有低照度的特性,陰天及室內(nèi)都能運作,捕捉太陽能將不再受限時間及天氣因素,最生活化也最適合運用在家庭中,未來如果能發(fā)揮染敏電池低成本確能達(dá)到高效能,以及多色彩丶可透視丶可彎曲的優(yōu)勢,未來商業(yè)化效率將超越矽晶電池。
染料敏化太陽能電池與矽基太陽能電池的比較優(yōu)勢:
1.制程容易丶成本低
2.30℃以上高溫條件下電力輸出較高,及低光量下仍有高轉(zhuǎn)換效率
3.可接受日照光譜范圍大,模版兩面皆可吸收光線,有利吸收散射光
4.轉(zhuǎn)換率對入射光角度影響較小
5.具有透明性可直接使用於窗戶,模板顏色因使用的染料顏色而變
6.TiO2材料的物理丶化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,且無毒性丶 相較其他材料或矽基太陽電池比較無環(huán)境污染
7.能源回收期小於矽晶太陽能電池
8.可制成可饒式電池模組
9.具大尺寸丶量產(chǎn)制程潛力
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