由于瑞士EPFL科学家开发的新制造工艺,染料敏化太阳能电池的效率已经提高到创纪录的15%。染料敏化太阳能电池(DSSC)和硅基太阳能电池(DSSC)由于瑞士EPFL科学家开发的新制造工艺,染料敏化太阳能电池的效率已经提高到创纪录的15%。
与硅基太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池具有许多优点。它们在多云和人工照明条件下提供透明度、低成本和高功率转换效率。然而,到目前为止,它们的总效率低于硅基太阳能电池,主要是因为敏化染料再生过程中固有的电压损失。在《自然》杂志上,EPFL科学家开发了国家固体版本的DSSC,它是通过一种新的两步法制造的,这种方法在不牺牲稳定性的情况下,将效率提高了创纪录的15%。
DSSC的新固态实施例使用钙钛矿材料作为集光器和有机空穴传输材料来代替电池的电解质。这种新型DSSC的典型制造包括在金属氧化物膜上直接沉积钙钛矿材料。问题是,将整个材料加在一起,往往会导致所得太阳能电池的形貌和效率发生很大变化,难以在日常应用中使用。
EPFL大学的michaelgrtzel团队现在通过两步法解决了这个问题:首先,一部分钙钛矿沉积在金属氧化物支架的孔隙中。第二,将沉积部分暴露于含有钙钛矿其它成分的溶液中。当这两个部分接触时,它们瞬间发生反应,转化为完整的感光色素,从而可以更好地控制太阳能电池的形状。
这种新方法将DSSC的功率转换效率提高到创纪录的15%,超过了传统的非晶硅基太阳能电池。相信会开启DSSC发展的新时代,稳定性和效率等同甚至优于当今最好的薄膜光伏器件。
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