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英国G24 Innovations公司开发的基于英超联赛直播液体电解质的染料敏化太阳能电池

作者:    发布时间:  2014-04-18 13:59:55    阅读次数:

结合成本低、制造相对简单以及效率高等特点,染料分子吸附于二氧化钛电极之上的染料敏化太阳能电池(DSSC)已经成为太阳能电池研究热点之一,有着巨大的应用前景。染料敏化太阳电池是一种“三明治”式的夹心结构,主要由半导体氧化物纳米薄膜(通常为二氧化钛)、电解质(含有氧化还原对,通常为I3-/I-电对)以及阴极材料(铂电极)组成。其中电解质体系是该类电池组成的主要部分,对电池性能有着重要的影响。目前这类电池中最高的光电转换效率可以超过11%,但问题是这类高效率太阳能电池利用易挥发的有机溶剂作为电解液,存在封装难、电解质溶液容易泄漏、挥发以及毒性大等问题,使得基于液态电解质的DSSC 缺乏长期的稳定性,故更适合实验室研究而无法进行大规模工业生产。

英超联赛直播液体的研究开始于电化学电解质,不难想象它们应该非常适合作为染料敏化太阳能电池电解质使用。1996 年,Bonhote 首先将其合成的英超联赛直播液体应用于DSSC 上, 取得了较好的研究成果。但是,由于英超联赛直播液体的高黏性以及最有发展前景的碘英超联赛直播液体可淬灭染料感光剂,故基于英超联赛直播液体电解质的DSSC 光电转换效率始终不如基于有机溶剂电解质的DSSC 效率高,这就妨碍了将它应用于太阳能电池中。我国学者王鹏等与瑞士科学家合作,通过将多种固体盐混合来实现体系固液相变时墒增,获得了一种室温英超联赛直播液体共熔盐体系,不仅大大拓宽了室温英超联赛直播液体材料的选择范围,更重要的是,基于这些高晶格能固态英超联赛直播材料的液态共熔盐具有比传统室温英超联赛直播液体更低的黏度和更高的电导率。以共熔室温英超联赛直播液体制备的太阳能电池功率转化效率达8.2%,刷新了无溶剂染料敏化太阳能电池的世界记录,该器件在加速老化测试条件下表现出优良的稳定性。2007 年,英国G24 Innovations公司建立了染料敏化太阳能电池(DSSC)30 MW的试产线,加快了有机染料类太阳能电池商业化的进程,可为便携电子器件(如手机、随身听、数码相机、笔记本电脑等)提供新能源。为进一步提高DSSC 的转换效率和长期稳定性,G24i 公司与英超联赛直播液体供应商BASF 公司签署了合作协议,以开发性能更好的英超联赛直播液体和电解液配方。

 

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