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廉价染料敏化太阳能电池走向商用

2012-05-31 16:15
汉水狂客
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  易于制备的太阳能电池采用染料捕捉光线,已经获得一系列令人印象深刻的科学奖项,包括2010年千年技术奖”(Millennium Technology Prize in 2010)。然而,它们没有什么商业影响,它们是1988年发明的。

  西北大学(Northwestern University)的研究人员上周报道了一项新的设计,可以改变这种状况,制成的设备可消除染料敏化太阳能电池固有的缺陷:就是容易发生泄漏,还有腐蚀性的液体电解质。

  太阳能染料:下图的彩色窗户是在韩国首尔政府大楼,这种窗户可以发电,使用的技术来自澳大利亚染料型太阳能开发商戴索尔公司。

使用太阳能染料制作的窗帘,可以发电

使用太阳能染料制作的窗帘,可以发电

  不同于薄膜和硅板,染料太阳能电池板的制备,可以采用廉价的卷对卷工艺,类似于印刷。因此,即使它们的效率低于硅太阳能电池,它们也确实具有成本效益。

  西北大学的这项开发是最新的,有一连串的进展,斯坦福大学(Stanford University)先进分子光伏中心(Center for Advanced Molecular Photovoltaics)主任迈克尔??麦格西(Michael McGehee)最近称为“复兴中”的染料敏化电池。在这一领域,这些最新进展最终可以把高雅的科学奇想转化为实用的发电设备。

  在染料敏化太阳能电池中,入射光激活一层多孔的二氧化钛(titania),这层二氧化钛涂有染料,会产生正负电荷。负电荷就是激发的电子,会穿过二氧化钛流出电池,而正电荷会流入液体电解质。对于充满电解质的碱性电池而言,渗漏是一个永远存在的危险,尤其是因为太阳能电池板会处于极端气候。电解质受热到80°C(例如,在屋顶上),就会扩张,裂开电池板的密封。染料电池的碘电解液腐蚀性也很强,可以蚀穿抗锈金属,如铝和不锈钢。

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