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瑞士研发转换效率达15%的染料敏化太阳能电池

2013-07-18 10:05
潇纵
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  瑞士的洛桑联邦理工学院的研究人员MichaelGratzel的研究小组开发出了转换效率达15%的固体染料敏化太阳能电池,并发表了论文。此前的染料敏化太阳能电池(DSSC)的转换效率最高为13%左右。15%这一数值是在DSSC的真正实用化方面迈了一大步。

  Gratzel等人此次开发的DSSC的特点是,采用钙钛矿结构的无机与有机混合型材料作为染料敏化材料,例如使用了CH3NH3PbI3,并且利用由有机材料构成的空穴输送材料(HTM)取代了电解液。具体而言,是由玻璃、FTO、TiO2、CH3NH3PbI3、HTM、Au构成的固体DSSC。

  这种成分的DSSC最早是日本桐荫横滨大学宫坂力教授的研究小组在2009年提出的,当时的转换效率为3.8%。最近洛桑联邦理工学院的研究人员开发出了转换效率为13%左右的单元,但是还面临着一大课题,那就是在TiO2上形成的钙钛矿结构的材料的粒径明显不均,这导致性能偏差很大。

  此次Gratzel的研究小组分两步在氧化钛(TiO2)上层叠钙钛矿结构材料,具体方法是,首先在TiO2上层叠Pbl2,然后将其浸泡在CH3NH3I溶液中。利用这种方法,能以很高的再现性制作转换效率高的DSSC。

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