台湾交大及中兴大学研究团队和瑞士洛桑联邦理工学院合作,成功研发第三代太阳能电池「染料敏化太阳能电池」,不仅光电转换率突破13%,低照度丶低成本及多彩丶可弯曲等优势,生活应用及商业效率潜力惊人,研究成果荣登11月份科学杂志(Science,334,629-634,2011)。
太阳能电池研发新突破,在国科会支持下,中兴大学叶镇宇教授丶交大应化系刁维光教授及瑞士洛桑联邦理工学院共同组成的研究团队,成功研发第三代太阳能电池,光电转换率突破13%,研究成果荣登11月份科学杂志(Science)及科学美国人杂志(Scientific American)。
叶镇宇表示,第三代太阳能电池「染料敏化太阳能电池」的研发灵感来自大自然中运行亿万年的植物光合作用,以类似天然叶绿素的紫质分子取代钌金属错合物作为关键材料,大举突破过去二十年光电转换效率提升不到1%的困境,同时解决了钌金属稀有及开发造成环境污染的问题,研究成果受国际瞩目。
刁维光解释,和传统矽晶太阳能电池相较起来,第三代太阳能电池具有低照度的特性,阴天及室内都能运作,捕捉太阳能将不再受限时间及天气因素,最生活化也最适合运用在家庭中,未来如果能发挥染敏电池低成本确能达到高效能,以及多色彩丶可透视丶可弯曲的优势,未来商业化效率将超越矽晶电池。
染料敏化太阳能电池与矽基太阳能电池的比较优势:
1.制程容易丶成本低
2.30℃以上高温条件下电力输出较高,及低光量下仍有高转换效率
3.可接受日照光谱范围大,模版两面皆可吸收光线,有利吸收散射光
4.转换率对入射光角度影响较小
5.具有透明性可直接使用於窗户,模板颜色因使用的染料颜色而变
6.TiO2材料的物理丶化学性质稳定,且无毒性丶 相较其他材料或矽基太阳电池比较无环境污染
7.能源回收期小於矽晶太阳能电池
8.可制成可饶式电池模组
9.具大尺寸丶量产制程潜力
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