京都大學(xué)綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所的研究人員通過調(diào)整和更新其結(jié)構(gòu)，使一種流行的染料敏化太陽能電池更加高效。發(fā)表在美國化學(xué)會(huì)志(JACS)，團(tuán)隊(duì)報(bào)告10.7%的功率轉(zhuǎn)換效率，最高的卻為這種染料敏化太陽能電池的串聯(lián)改編的，可目前最高效的太陽能技術(shù)。

目前的染料敏化太陽能電池由覆蓋有分子染料的多孔二氧化鈦層構(gòu)成。當(dāng)陽光被吸收時(shí)，電子在通過時(shí)被激發(fā)，并在被“再循環(huán)”之前被收集用于供電，再次引入電解質(zhì)并返回染料分子。由于它們重量輕，密度低，因此作為當(dāng)前屋頂太陽能電池板的替代材料具有很高的行業(yè)吸引力。

構(gòu)建這些太陽能電池有不同的方法;芳香環(huán)融合到卟啉核心是最有吸引力的，因?yàn)樗鼈兒芎玫匚占t光。然而，它們有它們的缺點(diǎn)：電子只能在短時(shí)間內(nèi)被激發(fā)，有聚合傾向，難以轉(zhuǎn)換為動(dòng)力。

為了提高效率，HiroshiImahori，TomohiroHigashino及其同事研究了與卟啉核心融合的亞甲基橋接材料的使用。他們認(rèn)為這將克服缺點(diǎn)，特別是通過抑制聚集和增強(qiáng)能量轉(zhuǎn)換。

使用新型分子染料DfZnP-iPr，它們實(shí)現(xiàn)了比先前報(bào)道的更高的效率。他們相信他們的研究將重振這些高性能太陽能電池的芳香族稠合卟啉敏化劑的探索。

“人們?cè)絹碓疥P(guān)注化石燃料的使用和環(huán)境問題，這意味著我們需要努力改善可持續(xù)能源系統(tǒng)。我們的工作提高了輕質(zhì)和有吸引力的太陽能技術(shù)的效率，我們希望能夠刺激研究界進(jìn)一步探索芳香族稠合卟啉敏化劑，用于高性能染料敏化太陽能電池。“京都大學(xué)綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所(iCeMS)的HiroshiImahori說。