兴大提升「染料敏化太阳能电池」发电效率 登国际顶尖期刊
(包括中兴大学化学系教授叶镇宇(如图)等共同研究团队,研发新一代「bJS」系列紫质染料,已被证明能有效提升染料敏化太阳能电池发电效率。图/兴大提供)
中兴大学化学系教授叶镇宇,执行科技部研究计划,并与清华大学化工系教授卫子健,组成研究团队,共同研发新一代「bJS」系列紫质染料,已被证明能有效提升染料敏化太阳能电池发电效率,成为此领域研究的重大突破。
叶镇宇表示,在再生能源日益重要的未来,「双栅栏」结构将成为高效能染料敏化太阳能电池中染料设计的重要因素之一,对太阳能及室内光源的利用,极具开发价值。
此项成果11月发表在国际顶尖期刊《应用化学(Angewandte Chemie International Edition)》,此论文在该期刊中的重要性为前5%,被评选为非常重要论文VIP (Very Important Paper),并于ChemistryViews.org (www.ChemistryViews.org),做特别报导,备受国际学者重视。
相较于已普遍商业化的矽晶太阳能电池,染料敏化太阳能电池,具有便宜、易加工、多彩、可挠及适用于穿戴装置的优势,而染料则是染料敏化太阳能电池的核心组成。
师法自然界叶绿素的结构,在2011年发表于《科学(Science)》期刊中人工合成的「YD」系列染料,利用含长碳链的紫质染料,提升染料敏化太阳能电池的效率,创下约12%的世界纪录。其中的关键,正是染料中的长碳链所形成的栅栏,阻挡了反向电流的生成。
此次叶镇宇及卫子健两位教授团队,更首创将紫质染料中的长碳链数目增加至两倍,形成「双栅栏」结构,在相同元件组装条件下,发电效率比之前的高效率「YD」系列染料,提升11.9%,证明其创新的「双栅栏」结构,能有效提升染料敏化太阳能电池发电效率,显示「bJS」系列紫质染料的巨大潜力。