新染料能大幅提高太陽能電池能效

（圖片來源：美國物理學家組織網）

　　據美國物理學家組織網12月13日報道，美國北卡羅萊納州立大學的科學家最近發明了一種新型“敏化劑”染料，其能捕獲更多的環境光和太陽光，性能勝過目前市場上的染料敏化太陽能電池(DSSC)使用的染料，有望大幅改進太陽能電池的性能并讓其他從光線獲取能源的技術受益。

　　領導該研究的北卡羅萊納州立大學紡織工程、化學和科學系助理教授艾哈邁德·埃爾-沙飛博士表示：“一家第三方太陽能公司將我們的新染料北卡羅萊納州立大學10號與目前市場上最先進的染料進行了對比，結果新染料的能量密度要高出14%以上。也就是說，北卡羅萊納州立大學10號使我們能從等量的太陽光那兒獲取更多的能量。”

　　染料敏化太陽能電池由廉價且環保的材料——包括染料、電解質和牙膏中使用的白色成分二氧化鈦（TiO2）制成。染料敏化太陽能電池通過吸收光子或入射光（或直接照射在表面上的光）發出的離散光子束以在電池內的納米多孔半導體（諸如二氧化鈦）內制造出自由電子來工作。這些電子會轉移到外部電路從而產生電流。由于入射光的角度對太陽能電池的性能毫無影響，而且，這種電池也能高度響應低水平的照明條件，因此，在漫射的光照下、在陰天或雨天里以及在室內環境光線等條件下，這種染料敏化太陽能電池的效率都比傳統的硅基光伏電池高20%至40%，這使染料敏化太陽能電池成為一種獨特的光伏產品。

　　染料敏化太陽能電池的應用范圍非常廣泛。在室內，其可為手機、筆記本電腦和MP3播放器提供電力，只需使用環境光線就可。而在戶外，它們可以用于傳統的太陽能電池陣列中，或用于先進的建筑一體化產品（窗戶、外墻和天窗等）中。 研究人員表示，新染料可顯著提高染料敏化太陽能電池的效率。另外，與目前市場上最先進的染料相比，北卡羅萊納州立大學10號能在較低的染料濃度下吸收更多光子，因此，能被用于制備更高效的太陽能電池，用于窗戶和外墻上，同時可讓窗戶高度透明。