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染料敏化太阳能电池研究新进展

发布时间:2017-12-03 阅读:

  染料敏化太阳能电池的新进展

  近日,中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室王鹏与瑞士科学家合作,在染料敏化太阳能电池研究方面取得重要进展。国际着名科学杂志“自然 - 材料”(Nature Materials)6月29日在线发表了相关结果。目前,染料敏化太阳能电池在1.5G的空气质量测试下已经达到了11.1%的转换效率。但是,使用高挥发性和高毒性的乙腈电解质极大地妨碍了它们的实际应用。非挥发性的室温离子液体为这个问题提供了重要的解决方案,但是由于离子液体的高粘度,所得到的器件的效率不够高。 \\ u0026王鹏及其合作者通过混合各种固体盐实现室温离子液体在固液相变过程中实现脱水收缩(中国专利申请200710306662.1)。这种共晶盐概念极大地拓宽了室温离子液体材料的选择。更重要的是,基于这些高晶格能量固态离子材料的液态共晶盐比传统的室温离子液体具有更低的粘度和更高的电导率。共晶室温离子液体的太阳能电池功率转换效率为8.2%,刷新了无溶剂染料敏化太阳能电池的世界纪录,在加速风化的条件下显示出优异的稳定性。他们还将经典的斯托克斯 - 爱因斯坦方程与离子淌度与系统粘度联系起来,阐明离子液体中碘离子的传输除了传统的物理扩散外,还具有物理扩散耦合电子的交换机制。另外,他们首次观察到介孔导体中的电子传输受到阳离子弛豫的影响。这一研究将极大地促进柔性染料敏化太阳能电池的商业化,并为诸如移动电话,便携式播放器,数码相机,笔记本电脑等便携式电子设备提供新的能量来源。这项工作被评论家誉为“突破性工作”。该项目由国家自然科学基金,中国科学院“百人计划”和国家重大科学研究计划资助。 (来源:中国科学院长春应用化学研究所)(“自然资源”,10.1038 / nmat2224,王鹏,Michael Grotzel)

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