染料敏化太阳能电池的效率达到创纪录的15％

本文最早发表在《绿色建筑元素》上。

瑞士EPFL的研究人员已经获得了染料敏化太阳能电池的新效率记录-由于研究人员创建了新的制造工艺，现在已经达到了15％的新记录。

“迈克尔·格莱泽尔（MichaelGrätzel）拿着他的一种染料敏化太阳能电池。”版权©Alain Herzog / EPFL

染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种非常有前途的太阳能电池，这主要是由于它们的成本相对较低，透明度高以及在多云和人造光条件下的功率转换效率较高。但是，在实现这一新突破之前，它们在整体效率上还没有达到传统的硅基太阳能电池-但这主要是由于“增感染料再生过程中固有的电压损失”所致。肯定会像现在这样解决。

EPFL的新闻稿提供了详细信息：

EPFL科学家开发了DSSC的固态版，该固态版通过新的两步工艺制成，在不牺牲稳定性的情况下将其效率提高到创纪录的15％。

DSSC的新固态实施方案使用钙钛矿材料作为光收集器，并使用有机空穴传输材料来代替电池的电解质。这种新型DSSC的典型制造过程包括直接将钙钛矿材料沉积到金属氧化物膜上。问题在于，将全部材料加在一起通常会导致所形成的太阳能电池的形态和效率发生很大的变化，这使得它们难以在日常应用中使用。

MichaelGrätzel在EPFL的团队现在通过两步方法解决了该问题：首先，一部分钙钛矿沉积在金属氧化物支架的孔中。第二，将沉积的部分暴露于含有钙钛矿其他成分的溶液中。当这两个部分接触时，它们会立即反应并转化为完整的光敏颜料，从而可以更好地控制太阳能电池的形貌。

由于采用了新工艺，DSSC的创纪录功率转换效率已攀升至令人印象深刻的15％，超过了传统的非晶硅基太阳能电池的功率转换效率。研究人员认为，他们的工作可能会“开启DSSC发展的新纪元，其稳定性和效率将达到或什至超过当今最好的薄膜光伏器件。”

听起来不错。

新发现发表在《自然》杂志上。