染料敏化太阳能电池创新纪录

用卟啉和钴取代标准染料成分钌和碘，这种组合可增加阳光吸收，形成更有效的电子交换

绿色染料敏化太阳能电池，来源：洛桑联邦理工学院

格拉兹尔（Grätzel）染料敏化太阳能电池效率刚刚创立新纪录。通过改变电池成分和颜色，洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究小组把它们的效率提高到12％以上。他们的研究结果刚刚发表在《科学》上。

洛桑联邦理工学院光子学和界面实验室的一组科学家，在洛桑联邦理工学院教授迈克尔•格拉兹尔（Michael Grätzel）的领导下，把著名的格拉兹尔太阳能电池效率提高到 12.3％。这样的性能现在可媲美硅础太阳能电池板，就是今天市场上的那种。而且，使用这种技术，成本略有下降。他们的研究结果呈现在一篇文章中，就在11月4日一期的《科学》杂志上。

这一挑战是提高染料敏化电池的效率，以生产更多的电力。为了做到这一点，化学家取代标准染料成分钌（ruthenium）和碘（iodine），采用卟啉（porphyrin）和钴（cobalt）。这种组合使它们能够增加阳光吸收，形成更有效的电子交换。正是这种电子交换，从染料到基板产生电力。

格拉兹尔电池模仿植物光合作用过程，这些新的染料敏化电池使模仿更逼真，新的化学组分赋予它们一种浅绿色调。这种颜色提高工艺效率，把光能转换成电能。为了最大限度地利用来自太阳的光线，这些电池吸收的频谱颜色就要具有最高能量，而且排斥其他颜色，这包括绿色波长。

格拉兹尔电池可用于创造柔性透明的太阳能电池板。它们是一种很有前途的替代品，因为，某些应用是传统的刚性硅基面板不能使用的。此外，这个新效率纪录使它们进入硅电池的效率范围：格拉兹尔电池的理论最大效率是30％，相比之下，硅是26％。

更多信息：《卟啉敏化太阳能电池采用钴（Ⅱ/Ⅲ）基氧化还原电解质超过12％的效率》（Porphyrin-Sensitized Solar Cells with Cobalt (II/III)–Based Redox Electrolyte Exceed 12 Percent Efficiency），《科学》2011年11月4日。