格拉茲爾(Gr·tzel)染料敏化太陽能電池效率剛剛創(chuàng)立新紀(jì)錄。通過改變電池成分和顏色,洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的研究小組把它們的效率提高到12%以上。他們的研究結(jié)果剛剛發(fā)表在《科學(xué)》上。
洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院光子學(xué)和界面實(shí)驗室的一組科學(xué)家,在洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院教授邁克爾·格拉茲爾(Michael Gr·tzel)的領(lǐng)導(dǎo)下,把著名的格拉茲爾太陽能電池效率提高到12.3%。這樣的性能現(xiàn)在可媲美硅礎(chǔ)太陽能電池板,就是今天市場上的那種。而且,使用這種技術(shù),成本略有下降。他們的研究結(jié)果呈現(xiàn)在一篇文章中,就在11月4日一期的《科學(xué)》雜志上。
這一挑戰(zhàn)是提高染料敏化電池的效率,以生產(chǎn)更多的電力。為了做到這一點(diǎn),化學(xué)家取代標(biāo)準(zhǔn)染料成分釕(ruthenium)和碘(iodine),采用卟啉(porphyrin)和鈷(cobalt)。這種組合使它們能夠增加陽光吸收,形成更有效的電子交換。正是這種電子交換,從染料到基板產(chǎn)生電力。
格拉茲爾電池模仿植物光合作用過程,這些新的染料敏化電池使模仿更逼真,新的化學(xué)組分賦予它們一種淺綠色調(diào)。這種顏色提高工藝效率,把光能轉(zhuǎn)換成電能。為了最大限度地利用來自太陽的光線,這些電池吸收的頻譜顏色就要具有最高能量,而且排斥其他顏色,這包括綠色波長。
格拉茲爾電池可用于創(chuàng)造柔性透明的太陽能電池板。它們是一種很有前途的替代品,因為,某些應(yīng)用是傳統(tǒng)的剛性硅基面板不能使用的。此外,這個新效率紀(jì)錄使它們進(jìn)入硅電池的效率范圍:格拉茲爾電池的理論最大效率是30%,相比之下,硅是26%。