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新技術(shù)使染料敏化太陽能電池更高效

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1168次  |  2021年09月15日  

我國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:一項(xiàng)為期三年的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金成立了一個(gè)團(tuán)隊(duì),旨在探索制造新的光伏電池,使其更高效,更耐用,成本更低。該團(tuán)隊(duì)正在檢驗(yàn)染料敏化太陽能電池,它可以通過光敏染料捕獲輻射能,然后將其轉(zhuǎn)換為電能。他們的目標(biāo)是:簡(jiǎn)化太陽能電池中的電子轉(zhuǎn)移過程,使其更加有效地將輻射能轉(zhuǎn)換為電能。


染料敏化太陽能電池目前的光電轉(zhuǎn)換效率為11%-12%,科研人員正努力使其達(dá)到和硅基電池相同的效率。而目前硅基電池的效率大概是染料敏化電池的兩倍。


盡管效率比較低,但是相有關(guān)軌跡電池,染料敏化太陽能電池還具有很多優(yōu)勢(shì)。染料敏化太陽能電池的成本低,易于生產(chǎn),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,原材料豐富。而且其耐用性高,弱光下性能好,使得染料敏化電池在主流應(yīng)用條件下比標(biāo)準(zhǔn)硅基電池更加有吸引力。還有一點(diǎn)是染料敏化電池更具靈活性,可以進(jìn)行一些新的應(yīng)用,而這些應(yīng)用可能就不適合死板的硅基電池。不過由于目前染料敏化電池效率較低,其應(yīng)用還不能像硅基電池相同廣泛。但是隨著該團(tuán)隊(duì)的研究的進(jìn)展,這個(gè)障礙很快就會(huì)克服掉。


我們的最終目標(biāo)是通過計(jì)算最佳的設(shè)計(jì),分析和集成,從而設(shè)計(jì)和測(cè)試出一種高效的染料敏化太陽能電池陣列。該項(xiàng)目的首席研究員,德雷克賽爾大學(xué)MasoudSoroush博士說。


該小組提出的重要策略設(shè)計(jì)使輻射的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)有機(jī)化,或者使電子更加有序流動(dòng)。此外,通過控制電解質(zhì)基體中的材料,來維持電池內(nèi)部電子的流動(dòng)。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

我們正在尋求電解質(zhì)和電極材料與電池設(shè)計(jì)的融合,這可以供應(yīng)高的光電轉(zhuǎn)換效率。Soroush說,最終的設(shè)計(jì)應(yīng)該要使電池光電陽極和電解質(zhì)間的電傳導(dǎo)損失達(dá)到最小。



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