不论是否偶然，莱斯大学和清华大学的研究人员得出的结论与A * STAR材料研究所的研究人员得出的结论基本相同-碳纳米管可以帮助改善染料敏化太阳能电池并降低成本。赖斯大学（Rice University）新闻稿（以上链接）提供了有关此问题的更多详细信息：
莱斯大学的研究生裴东（Pei Dong）拥有一个实验室建造的太阳能电池，该电池结合了碳纳米管集电器和基于硫化物的电解质。这种组合可以使这种太阳能电池比目前的染料敏化单元更高效，更便宜。（信用：杰夫·菲特洛/莱斯大学）
赖斯大学和清华大学合作者的最新研究表明，碳纳米管森林是染料敏化太阳能电池（DSC）中铂电极的有效替代品。
赖斯材料科学家Jun Lou说，用赖斯发明的一种方法生长的单壁纳米管阵列，其电活性和潜在的价格都比铂金（DSC中常见的催化剂）便宜。与在清华合成的新开发的硫化物电解质相结合，它们可以以比传统硅基太阳能电池低廉的成本实现更高效，更坚固的太阳能电池。
莱斯大学和清华大学开发的染料敏化太阳能电池用碳纳米管代替了铂，而硫化物基电解质则代替了碘电解质。研究人员希望使染料敏化太阳能电池更好，更便宜。（信用：杰夫·菲特洛/莱斯大学）
娄和清华大学材料科学与工程系教授，首席研究员洪林本周在在线的，开放获取的《自然》杂志《科学报告》中详细介绍了他们的工作。
机械工程和材料科学教授楼说，DSC比硅基固态光伏电池更容易制造，但效率却不如硅。“ DSC用染料敏化，理想情况下是有机染料，例如浆果汁液，某些学生实际上已在示威中使用了它们。”
染料从太阳光中吸收光子并产生电子形式的电荷，该电荷首先被沉积在集电器上的半导体氧化钛层捕获，然后再通过另一个集电器流回到对电极。Lou说，结合了基于碘的电解质的DSC的制造已经取得了进展，但是碘往往会腐蚀金属集流体，“这对其长期可靠性构成了挑战。”
莱斯大学生产的垂直排列的单壁碳纳米管（VASWCNT）阵列是制造更好和更便宜的染料敏化太阳能电池（替代更昂贵的硅太阳能电池）的关键。将这些阵列转移到导电玻璃上，并在玻璃上盖上第二个氧化钛电极，并用清华大学开发的无碘电解质包围。（信用：Lou Lab / Rice University）
娄说，碘电解质还具有吸收可见波长的光的不幸趋势，“这意味着可以利用更少的光子。”
因此，清华大学的研究人员决定尝试一种无腐蚀性的，基于硫化物的电解质，该电解质吸收的可见光极小，并且与该论文的合著者，杰出的研究员Robert Hauge的莱斯实验室创建的单壁碳纳米管地毯相匹配。莱斯的Richard E. Smalley纳米科学与技术学院化学博士学位。
“这些材料用途广泛，”楼说。“单壁碳纳米管在赖斯已经存在很长时间了，人们发现了许多不同的使用方法。事实证明，这是与DSC技术中基于硫化物的电解质非常匹配的另一种方式。”
赖斯和清华都建立了工作的太阳能电池，结果相似。他们能够实现5.25％的功率转换效率–低于使用碘电解质和铂电极的DSC记录的11％的记录，但显着高于将新型电解质与传统铂对电极结合使用的对照。Lou说，新电解液与对电极之间的电阻是“我们所见过的最低值”。
但是，还有很多工作要做。“碳纳米管与集流体的接触电阻仍然很大，并且碳纳米管中的结构缺陷对其相应性能的影响尚不完全清楚，但是我们相信，一旦我们对一切进行优化，我们将获得不错的效率。并使整个事情变得非常经济实惠。”楼说。“真正的吸引力在于，它将成为基于硅的太阳能电池的非常低成本的替代品。”
Lou实验室的研究生Pei Dong和清华大学的研究生Feng Ha是该论文的主要作者。合著者包括莱斯大学的研究生张静和菲利普·罗亚，清华大学的张永昌和中国海南大学的李建宝教授。
该项目得到了中国国家高技术研究发展计划，韦尔奇基金会和莱斯大学教员倡议基金的支持。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。