新型光敏染剂创造高效太阳能电池


  布法罗大学(University of Buffalo)的研究人员创造了一种新型光敏染剂(photosensitizing dyes),这将连续猛烈冲击太阳能系统的效率,将会使太阳能电池板和清洁燃烧的氢燃料发电机都更有效率。这种新的染料敏化(dye-sensitized)太阳能电池的功能,是把太阳光能量直接转变成电流,这就绕过了大多数太阳能电池板需要的复杂导线系统,使它们生产更便宜。

  染料敏化太阳能电池将太阳光直接转化为电流,因为光子会撞击自由电子,在染料中形成电流。这些电池传统上效率低于硅基太阳能电池,但它们还是有吸引力,因为它们价格低。这种电池也可以生产氢燃料,它可以利用自由电子驱动化学反应,把水分解为氢气和氧气。研究人员的新一类的化学染料, 称为硫族玫瑰精(chalcogenorhodamine)染料,比传统染料可吸收更多的光,而且可更有效地释放电子和传输能量。

  这种类型的太阳能电池过去经常被忽略,由于它的效率比硅电池低,但布法罗大学研究人员的这一发现可以使这种电池在市场上更可行,因为它可以提高效率,但不提高它们的价格。该研究小组由布法罗大学教授迈克尔·德提(Michael Detty)带领,刚刚收到美国专利和商标局的核准通知,认可他们染料的化学成分。“一小时的阳光可以给全世界供电一年,但我们没有挖掘它,用它发电或者制备太阳能燃料,”德提说。“如果我们想实现能源独立,这将来自太阳能。”

  合作者发现,硫族玫瑰精可有效作用于同源的氢生产系统,采用钴(cobalt)为催化剂,在异构系统中,采用二氧化钛(titanium dioxide)上沉积铂(platinum)作为催化剂系统。