新型低成本染料敏化光伏方案 玻璃窗变身高效的太阳能电池板
2022-11-28 15:34:03来源：cnBeta
在 2022 年 10 月 26 日发表于《自然》杂志上一篇文章中，瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们，介绍了如何通过改进两种新设计的光敏剂染料分子的封装、极大地增强了“染料敏化太阳能面板”(DSC)的光伏性能。研究团队解释称，新型光敏剂可收集整个可见光波段。
据悉，DSC 本身具有廉价、透明、且灵活的特性。但在 EPFL 科学家们的努力下，这项有前途的技术，又在可见光电能转化方面创下了新的效率纪录。
由于新技术极大地提升了效率，未来我们有望见到实惠、透光、且无处不在的玻璃窗型太阳能电池板，从而构建一个更好地摆脱化石燃料和温室气体的世界。
现代 DSC 又被称作 Grätzel 型光电化学电池，作为低成本太阳能电池的一个替代，它由 Brian O'Regan 和 Michael Grätzel 于 1988 年共同发明。
基于光敏阳极和电解质之间形成的半导体，光电化学系统可将电磁辐射转化为电能。同时透明面板的制造成本极低，并允许制成多种颜色。
目前 DSC 已在某些带有玻璃外墙的建筑物上得到使用(比如瑞士科技会议中心)，此外我们也可将灵活制造的 DSC 嵌入式便携式的电子设备和物联网装置上。
此前虽然染料敏化太阳能电池已在商业上得到过大规模采用，但其光伏转换效率长期低于传统太阳能面板。
不过 EPFL 已经通过新方法，实现了在模拟阳光下、将 DSC 效率首次提升到 15.2% 的新进展，并于测试期间保持了 500+ 小时的稳定运行。
如果将反应面积增加到 2.8 c㎡，功率转换效率还可进一步提升到 30.2% 。
展望未来，高效 DSC 或成为低功率电子设备的有源 / 电池替代品(只需简单的环境光作为主要能源)。
与此同时，大型建筑物和温室也可以借助 DSC 产生的电力，向电网反向输送绿色能源。
