美國研制新技術(shù)使染料敏化太陽能電池更高效

    一項(xiàng)為期三年的美國國家科學(xué)基金成立了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，旨在探索制造新的光伏電池，使其更高效，更耐用，成本更低。該團(tuán)隊(duì)正在檢驗(yàn)染料敏化太陽能電池，它可以通過光敏染料捕獲輻射能，然后將其轉(zhuǎn)換為電能。他們的目標(biāo)是：簡(jiǎn)化太陽能電池中的電子轉(zhuǎn)移過程，使其更有效地將輻射能轉(zhuǎn)換為電能。

    染料敏化太陽能電池目前的光電轉(zhuǎn)換效率為11%-12%，科研人員正努力使其達(dá)到和硅基電池一樣的效率。而目前硅基電池的效率大概是染料敏化電池的兩倍。

    盡管效率比較低，但是相對(duì)于軌跡電池，染料敏化太陽能電池還具有很多優(yōu)勢(shì)。染料敏化太陽能電池的成本低，易于生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，原材料豐富。而且其耐用性高，弱光下性能好，使得染料敏化電池在主流應(yīng)用條件下比標(biāo)準(zhǔn)硅基電池更有吸引力。還有一點(diǎn)是染料敏化電池更具靈活性，可以進(jìn)行一些新的應(yīng)用，而這些應(yīng)用可能就不適合死板的硅基電池。不過由于目前染料敏化電池效率較低，其應(yīng)用還不能像硅基電池一樣廣泛。但是隨著該團(tuán)隊(duì)的研究的進(jìn)展，這個(gè)障礙很快就會(huì)克服掉。

    "我們的終極目標(biāo)是通過計(jì)算最佳的設(shè)計(jì)，分析和集成，從而設(shè)計(jì)和測(cè)試出一種高效的染料敏化太陽能電池陣列。"該項(xiàng)目的首席研究員，德雷克賽爾大學(xué)Masoud Soroush博士說。

    該小組提出的主要策略設(shè)計(jì)使輻射的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)有機(jī)化，或者使電子更有序流動(dòng)。此外，通過控制電解質(zhì)基體中的材料，來維持電池內(nèi)部電子的流動(dòng)。

    "我們正在尋求電解質(zhì)和電極材料與電池設(shè)計(jì)的融合，這可以提供高的光電轉(zhuǎn)換效率。" Soroush說，"最終的設(shè)計(jì)應(yīng)該要使電池光電陽極和電解質(zhì)間的電傳導(dǎo)損失達(dá)到最小。" <