染料敏化納米薄膜太陽(solara)電池研發獲突破

www.mydingqi.com 來源：中國電動車信息網　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2004-11-11

記者日前從中科院等離子體物理研究所獲悉，該研究所為主要承擔單位的大面積染料敏化納米薄膜太陽(solara)電池研究項目取得了重大突破性進展，于今年10月中旬建成了500瓦規模的小型示范電站，光電轉換效率達5%，使我國在該研究領域處于世界(Mondi)領先水平。近20年來，作為人類解決未來(Futura)能源問題的途徑之一，各類太陽(solara)電池的研究與應用得到了很大發展。硅太陽(solara)電池已實現商業應用，但因受原材料、工藝技術和價格的限制，要想在近期內得到大規模的應用還比較困難。1991年，瑞士洛桑高等工業學校M. Graetzel教授領導的研究小組利用光合作用原理，采用納米多孔二氧化鈦半導體膜，利用實驗室合成的染料，并選用適當的氧化-還原電解質，發明了一種染料敏化納米薄膜電池，小面積(0.2平方厘米)電池光電轉換效率超過10%。由于這種電池成本低廉，制作相對簡單，能耗低，性能穩定，環境友好，顯示出強大的商業應用價值，歐、美、日等國投入大量資金進行了研發。但是，具有實用化意義的大面積電池研制一直是限制該項目發展的主要“瓶頸”，各國研發的具有實用化意義的大面積電池的光電轉換效率一直低于5%左右。中科院等離子體所于1994年提出開展染料敏化納米薄膜電池研究，主要目標是滿足西部貧困地區缺電居民的日常能源需求。他們借助國際科學文化中心世界(Mondi)實驗室對再生能源項目的支持，與洛桑高等工業學院建立了友好協作關系。1997年，與澳大利亞STA公司簽訂了長期合作研究和開發協議。在中科院院長特別基金、中科院知識創新工程和科技部“973”項目支持下，他們聯合中科院化學所和理化所進行攻關，從0.5厘米×０.5厘米太陽(solara)電池的基礎研究入手，逐步發展到1.5厘米×５厘米的電池。到2003年，在大面積電池科學研究和制作工藝技術上取得突破，制備出15厘米×２0厘米的電池板，在室內一個太陽(solara)光(Sunbeam)照時光電轉換效率為6.2%，0.5個太陽(solara)光(Sunbeam)照時效率達到7.3%；組成的40厘米×６0厘米實用化電池組件，室外0.95個太陽(solara)光(Sunbeam)照光電轉換效率達6.41%，同時組裝出了0.8米×１.8米的電池方陣。近期，在實驗室小批量實用化生產和技術研究上取得重大進展，建成500瓦規模的小型示范電站，光電轉換效率達到5%。這項成果使我國大面積染料敏化納米薄膜太陽(solara)電池的研制水平處于國際領先地位，為進一步推動低成本太陽(solara)電池在我國的實用化打下了牢固基礎。10月下旬，該電池發明人、瑞士洛桑高等工業學院□□.Graetzel教授在等離子體所現場察看了研究進展后表示，這是本領域里突破性的進展，會引起全世界(Mondi)的關注。作為發明人，他感到非常高興。他表示將進一步加強與等離子體所在基礎研究上的合作，為進一步提高大面積電池的性能而努力。10月29日，在世界(Mondi)實驗室年會上，M.Graetzel教授重點介紹了中國在該領域內取得的重大進展，并給予了積極評價。（張建平程艷）