日研究人员将光纤变为太阳能电池

2009年04月07日 17:04    老郭
关键词: 光纤 , 太阳能电池
日本九州工业大学研究生院生命工程学研究系教授早濑修二领导的研究小组开发出了一种“纤维型TCO-less色素增感太阳能电池”。






该项成果是在第56届应用物理学会相关联合演讲会上发布的。该会议于3月30日至4月2日在筑波大学举行。

太阳能电池在直径9mm、长约3.5cm的玻璃棒周围,将色素増感型太阳能电池的各层形成在同心圆上。具体做法是在玻璃棒上按照氧化钛(TiO2)、增感色素层、成为电极(阳极)的多孔质钛层、含碘溶液等电解液多孔质层、铂和钛电极(阴极)层的顺序形成。完成后除了玻璃棒两端外均由钛覆盖。

光从玻璃棒一端输入后直至从另一端输出为止,以不进行全反射的角度向玻璃内壁照射时,就会被太阳能电池的色素吸收,从而转化为电力。

早濑表示,目前的转换效率在使用1种色素时只有1%,数值还偏低,不过此次试制的元件,其直径粗达9mm,而且长度上起到太阳能电池作用的部分也仅为1.5cm。在这种情况下,从玻璃棒一端输入的光就会有9成直接从另一端逃脱。从这一点考虑,估计太阳能电池本身的净转换效率仅为10%左右。对于光的浪费问题,可通过加长或减细纤维等手段来解决。

打算使用近红外线

与普通色素增感型太阳能电池相比,该太阳能电池的最大不同点并不是它的形状,而在于未使用TCO(透明电极)。九州工业大学的目标是将此前色素增感型太阳能电池从未使用过的近红外线的能量用于发电。因为透明电极无论是ITO类型还是FTO类型,均具有可视光透射率高、近红外线透射率低的特性。而此次的太阳能电池概念正是在摸索不使用TCO的太阳能电池的过程中想到的。

九州工业大学通过涂装在不同波段中具有吸收峰值的两种色素,试制出了“串联型”纤维状太阳能电池。如果能够发现对近红外线等各波段具有高吸收率的色素,通过将其用于纤维等不同的场所,便可使连接数量无限增加,早濑表示。
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