研究人员进一步对电池器件中电解质进行固化处理,得到的全固态DSSCs取得了11.7%的能量转换效率,这也是目前全固态染料敏化太阳电池的最高能量转换效率。该工作为从电池工作原理根本上减小激子型太阳能电池中的电压损失以提高其能量转换效率提供了新的思路。

华东理工大学:在固态染料敏化太阳能电池领域取得最新成果

据华东理工大学网站消息,近日,华东理工大学吴永真教授和朱为宏教授合作在全固态染料敏化太阳能电池(DSSCs)领域取得重要进展,相关研究工作“Comprehensive control of voltage loss enables 11.7% efficient solid-state dye-sensitized solar cells”被国际知名能源期刊Energy & Environmental Science(影响因子IF:29.5)在线报道。

报道称,激子型太阳能电池中较大的电压损失严重制约了其能量转换效率(Power conversion efficiency, PCE)。研究人员通过染料敏化剂和电解质的有效分子工程,对DSSCs中电子注入、染料再生和电子复合过程中的电压损失进行全面地定向调控,显著减小了染料能带隙(Energy gap)与开路电压(VOC)之间的“Trade-off”效应。经过合理优化,代号为WS-72的新结构染料在铜基液态电解质中获得了1.1V的VOC值,该光电压表现与高效率的钙钛矿太阳能电池相当。研究人员进一步对电池器件中电解质进行固化处理,得到的全固态DSSCs取得了11.7%的能量转换效率,这也是目前全固态染料敏化太阳电池的最高能量转换效率。该工作为从电池工作原理根本上减小激子型太阳能电池中的电压损失以提高其能量转换效率提供了新的思路。 

据悉,该论文由博士生张维伟在朱为宏和吴永真的共同指导下完成,得到了瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel教授和Shaik Mohammed Zakeeruddin高级研究员的大力支持,以及田禾院士的悉心指导。该工作得到了国家自然科学基金委、国家留学基金委、中央高校基本业务费和上海市“东方学者”人才计划等科研项目的资助。

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