由台湾中兴大学、交通大学及瑞士洛桑联邦理工学院组成的研究团队,在太阳能电池研发有新突破,提高「染料敏化太阳能电池」转换效率达13.1%,研究成果获科学(Science)期刊报导。
在行政院国家科学委员会经费支持下,由中兴大学化学系教授叶镇宇、交通大学应化系教授刁维光与瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL) 教授葛拉佐(Gratzel)共同组成的研究团队,日前成功提高「染料敏化太阳能电池」(Dye -Sensitized Solar Cell,DSSC)的元件光电转换效率到达13.1%,今天并在国科会举办记者会。
研究团队指出,染料敏化太阳能电池是最新世代的太阳能电池之一,具有低成本、高效能、制程简易、多色彩、可透视、可挠曲等传统矽晶太阳能电池所没有的优势,因此近年来受到学术及产业界的广泛注意,世界各先进国家无不投入大量人力、物力进行研发。
研究团队以「紫质分子」取代钌金属错合物作为关键材料,突破钌金属错合物20年来元件光电转换效率始终停滞在10%至11%困境,将转换效率提高至13.1%。
刁维光表示,他们突破转换效率停在10%至11%的瓶颈,在今年之前都停留在11%,现在可到达13.1%,让产业界恢复信心,希望下一步可达到15%的商业化门槛。
刁维光指出,染敏电池与传统矽晶电池完全不同,其有多色彩,应用可进入家庭,像手机充电池可以是彩色,不光是发电,未来也可结合艺术设计。他们已申请美国与台湾专利,目前可应用在低电量的时钟、温度计及遥控器上。#p#分页标题#e#
他举例,像遥控器所需电量很小,可使用室内灯光控制,不需电池,遥控器会因为电池漏液用久就坏掉,所以染敏电池有很多可以应用在家庭内。
研究团队表示,紫质分子可视为一种人工叶绿素(chlorophyll),叶绿素是一种众所周知使植物呈现绿色的色素,它在植物中吸收太阳光进行光合作用而使二氧化碳与水转换成醣类。
紫质分子在DSSC中所扮演的角色类似於叶绿素分子在光合作用中所扮演的角色,可以有效的吸收太阳光的可见光及近红外光部分再将之转换为电能。
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