玻璃纖維染料敏化太陽能電池免去TCO層

    來自日本的研究人員開發(fā)出一種“纖維狀無TCO染料敏化太陽電池(fiber-type TCO-less dye sensitized solar cell)”；這種太陽能電池是將染料敏化太陽電池層，環(huán)繞著一根長3.5公分(cm)、直徑9公厘(mm)玻璃纖維所組成。

　　該研究團隊是由日本九州島科技大學(xué)(Kyushu Institute of Technology，KIT)的生命科學(xué)與系統(tǒng)工程研究所教授Shuji Hayase所率領(lǐng)；其研究人員將一層氧化鈦、一層敏化顏料，以及一層多孔鈦(porous Ti)做為電極(正極)；一層包含碘等電解質(zhì)的多孔層，以及一層白金(Pt)與鈦做為另一端電極(陰極)。

　　將上述兩種電極順序環(huán)繞著玻璃纖維；而除了該玻璃纖維的兩端，整個太陽能電池都以鈦覆蓋著。將光線從玻璃纖維的一端透進去，光就會被太陽電池中的染料所吸收，并轉(zhuǎn)換成電力；而若是該纖維稍有傾斜，在光線從另一端出去之前，就不會在表面下的玻璃造成完全反射。

　　目前該種太陽電池所展現(xiàn)的轉(zhuǎn)換效率，在使用某種染料的情況下僅稍高于1%；該數(shù)字稍嫌低了些，且由于該種電池使用的玻璃纖維有9mm直徑，長度卻只有1.5公分左右，因此大約有九成從纖維的一端入射、從另一端出去的光線并沒有被轉(zhuǎn)換。

　　未來該種太陽能電池的凈轉(zhuǎn)換率(net conversion efficiency)可望達到10%，被浪費的光線問題能透過增加光纖的長度或是減少纖維直徑來克服。

　　而該種新型太陽能電池與標(biāo)準(zhǔn)染料敏化電池的一個較大差異，是新電池并不使用透明電極(透明導(dǎo)電氧化物薄膜TCO)；研究人員計劃利用尚未被現(xiàn)有染料敏化電池所使用的近紅外線(near-infrared)能源，來產(chǎn)生電力。