日本九州工業(yè)大學(xué)研究生院生命體工學(xué)研究系教授早瀨修二,在2014年7月10~11日舉行的“思考有機(jī)電子新方向”研討會上發(fā)表了演講,介紹了染料敏化太陽能電池的最新研發(fā)情況。目前該大學(xué)正以提高染料敏化太陽能電池的效率和降低成本為目標(biāo),推進(jìn)多項(xiàng)技術(shù)開發(fā)。
染料敏化太陽能電池是一種使用色素將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池。利用的是色素受到太陽光照射之后會被激發(fā)而釋放出電子的現(xiàn)象。這種電池有望以低于硅類太陽能電池的成本來制造,而且形狀和顏色的自由度較高,因此有可能成為新一代太陽能電池。
高效率化方面,早瀨列舉了使用近紅外光的技術(shù)。以前的染料敏化太陽能電池使用釕(Ru)類色素,主要從波長為400~700nm的可見光來獲取能量。通過采用混合型色素,在Ru類色素之外,增加會被波長為800~900nm的近紅外光激發(fā)的色素,可以提高電池的效率。
低成本化方面,早瀨介紹了背接觸方式,這種方式不是在太陽能電池單元表面使用成本較高的透明電極,而是采用透明的樹脂或者玻璃,并在其背面設(shè)置用作電極的多孔質(zhì)金屬。電極的具體構(gòu)造是用濺射法在網(wǎng)格狀金屬層上涂覆二氧化鈦形成薄膜。如果表面以透明樹脂包覆,整個(gè)太陽能電池單元就能實(shí)現(xiàn)靈活的形狀。
早瀨目前正在研發(fā)采用這些技術(shù)的圓柱型染料敏化太陽能電池。與平板型產(chǎn)品相比,圓柱型產(chǎn)品的特點(diǎn)是,(1)可輕松安裝在狹小的地方,(2)封裝簡單,(3)通過結(jié)合使用反射板,可以從不直接照射到單元的太陽光中獲取能量。