被公以為新一代太陽(yáng)能電池的色素增感型太陽(yáng)能電池，其相干研發(fā)正如火如荼地睜開(kāi)。機(jī)能獲得大幅提(tí)高的元件接踵發(fā)(fā)表，解決低經(jīng)久性題目的材料開(kāi)辟，以及前所未有的新構(gòu)造及新外形也接連不竭地被提出。色素增感型太陽(yáng)能電池長(zhǎng)處凸起，不僅可以或許以低本錢(qián)進(jìn)行制作，并且還可實(shí)現(xiàn)各類(lèi)色彩。是以，家電廠商也在積極開(kāi)辟，2008年索尼公布單位轉(zhuǎn)換效力到達(dá)了10.1％，之后，松下電工也于2009年春季表現(xiàn)，“在室內(nèi)用處方面，遠(yuǎn)景比硅型太陽(yáng)能電池更為看好”。
實(shí)現(xiàn)15～16％的效力已為時(shí)不遠(yuǎn)
色素增感型太陽(yáng)能電池由感光色素、氧化鈦以及含有碘等的電解液組成。瑞士(Switzerland)大學(xué)洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（Ecole Polytechnique Federale deLausanne，EPFL）傳授Michael Graetzel于1991年頒發(fā)了轉(zhuǎn)換效力為7.12％的單位，相干研發(fā)由此周全睜開(kāi)。Graetzel在2009年春季于東京大學(xué)舉辦(xíng)的“改革性太陽(yáng)能發(fā)電國(guó)際研究會(huì)”上傳播鼓吹，“2008年12月實(shí)現(xiàn)了12.3％的轉(zhuǎn)換效力”。轉(zhuǎn)換效力沖破10％大關(guān)是在1992年，之后過(guò)了大約13年才跨越了11％。此次跨越12％是2008年的3年后的研究結(jié)果，機(jī)能進(jìn)步的速度從頭開(kāi)端加速。
別的，采取多種色素的雙結(jié)及三結(jié)型太陽(yáng)能電池的開(kāi)辟也在不竭推動(dòng)，可(kě)以說(shuō)實(shí)現(xiàn)15～16％的轉(zhuǎn)換效力已為時(shí)不遠(yuǎn)。
漏液題目有望經(jīng)由過(guò)程粘(nián)土得以解決
截止今朝，色素增感型太陽(yáng)能電池的最大難點(diǎn)與其說(shuō)長(zhǎng)短轉(zhuǎn)換效力，不如說(shuō)是經(jīng)久性。經(jīng)久性方面比來(lái)也取得了重大進(jìn)展。
東京大學(xué)尖端科學(xué)技巧研究中間傳授瀨川浩司和專(zhuān)職副傳授內(nèi)田聰?shù)难芯啃〗M開(kāi)辟出了一種新技巧，即使在電解液中添加粘土實(shí)現(xiàn)凝膠化（固體狀），轉(zhuǎn)換效力也不會(huì)降落。該研究小組應(yīng)用該技巧試制了面積為0.16cm2的單位，實(shí)現(xiàn)了9.9％的轉(zhuǎn)換效力，與應(yīng)用本來(lái)的電解液時(shí)到達(dá)的10.1％比擬，幾乎沒(méi)有差別�！ �
混有粘土的電解質(zhì)使電流增添具備靜置時(shí)凝膠化，而動(dòng)搖時(shí)溶膠化的“觸變性”的粘土（a）。應(yīng)用該粘土的凝膠狀電解質(zhì)的色素增感型太陽(yáng)能電池的I-V特征（b）。與應(yīng)用通俗電解液時(shí)比擬，電流獲得增添。
以前，色素增感型太陽(yáng)能電池也被稱(chēng)為“濕式太陽(yáng)能電池”，在太陽(yáng)能電池技巧中，是獨(dú)一擔(dān)憂(yōu)呈現(xiàn)“漏液”的方式。采取這種方式時(shí)，電解液一旦泄露，氧化鈦就會(huì)分化色素，從而喪(sàng)失發(fā)電功效。為了不產(chǎn)生漏液，業(yè)內(nèi)曩昔也曾有過(guò)電解液凝膠化的測(cè)驗(yàn)考試，但卻呈現(xiàn)了電阻增大，轉(zhuǎn)換效力降落的題目。而此次的凝膠狀電解質(zhì)則分歧，電阻反而下降，使電流有所增添。“這就是電解液凝膠化技巧的最新版，對(duì)此我們十分自負(fù)”（內(nèi)田）。
粘土是模仿被稱(chēng)為“膨潤(rùn)土”的火山灰粘土合成而來(lái)。具體而言，就是用約1nm厚的板狀分(fèn)子層狀重疊后，再由此形成大的簇群，從而獲得了“觸變性”特色。“觸變性”是一種施加振動(dòng)及壓力時(shí)就會(huì)溶膠化（液狀），而靜置時(shí)數(shù)分鐘即可返回凝膠狀的特征。因?yàn)椴扇〉氖嵌嚅g隙構(gòu)造，是以水分及離子可在分子間輕松穿過(guò)。估(gū)計(jì)就是這種特征增進(jìn)了電阻的下降。 |
