染料敏化太陽能電池轉(zhuǎn)換效率好

　　我國有豐富的太陽能資源，沒有技術(shù)創(chuàng)新，資源優(yōu)勢不能形成產(chǎn)業(yè)，也不能轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢。近日，在內(nèi)蒙古呼和浩特召開的第五屆光伏產(chǎn)業(yè)大會上，中國海洋大學(xué)教授、國家科學(xué)技術(shù)獎評審專家唐群委指出，由于全球產(chǎn)能過剩，光伏產(chǎn)業(yè)唯有技術(shù)創(chuàng)新，走低成本、高效率的可持續(xù)發(fā)展之路。

　　唐群委認(rèn)為，從2009年開始，我國的光伏產(chǎn)業(yè)接連遭到美國、歐盟的“雙反”調(diào)查，對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成極大影響，使得我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步入了“寒冬期”，其根源來自光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”的發(fā)展模式。即高端的原材料依靠進(jìn)口，大量的市場又在海外，光伏產(chǎn)業(yè)沒有形成高端原料生產(chǎn)和普及使用的良性循環(huán)系統(tǒng)。以及缺少原創(chuàng)性的技術(shù)創(chuàng)新，要想打破我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨的難題，就必須在技術(shù)上敢于創(chuàng)新、積極創(chuàng)新。

　　目前，我國的光伏產(chǎn)品主要是技術(shù)相對成熟的硅太陽能電池，盡管其光電轉(zhuǎn)換效率很高，但由于在生產(chǎn)及后處理中需要對硅材料進(jìn)行提純與刻蝕，不僅工藝復(fù)雜、高耗能，而且會產(chǎn)生大量廢液，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。2012年，唐群委在美國南卡羅萊納大學(xué)結(jié)束博士后工作毅然回國，帶領(lǐng)他的研究團(tuán)隊從事染料敏化太陽能電池的光陽極材料、對電極、電解質(zhì)和染料等關(guān)鍵技術(shù)研究，以及高效染料敏化太陽能電池的組裝與平臺測試。在國際上首次利用凝膠材料的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和獨特吸附性，將導(dǎo)電聚合物單體吸附于三維網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，并原位聚合形成互穿結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電凝膠，極大提高了凝膠電解質(zhì)的活性，克服了液體電解質(zhì)容易泄露的問題，使光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7%以上。業(yè)內(nèi)專家表示，該研究成果對于國內(nèi)光伏產(chǎn)品的研發(fā)具有突破性的歷史意義，榮獲2012年高?？蒲袃?yōu)秀成果自然科學(xué)二等獎。

　　綠色環(huán)保的染料敏化太陽能電池，是一種模仿光合作用原理研制而成的新型太陽能電池，制作工藝相對簡單，生產(chǎn)成本僅為5—10元/峰瓦，是普通硅太陽能電池的四分之一。在整個工作過程中，除電流外，無其他物質(zhì)釋放。為提高光電轉(zhuǎn)換效率和滿足產(chǎn)業(yè)化需要，唐群委教授的研發(fā)團(tuán)隊攻克了染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率較低這一技術(shù)難題，拉近了國內(nèi)與國際最高水平的差距。并通過學(xué)科交叉，開創(chuàng)性地制備了一種新型復(fù)合光陽極材料，組裝的染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率逼近11%，成為目前國內(nèi)的最高紀(jì)錄之一;他們制備的低鉑、非鉑對電極，相對于標(biāo)準(zhǔn)鉑對電極，對電解質(zhì)的電催化效能提高了2—3倍，掌握了組裝低成本、高效率染料敏化太陽能電池的核心技術(shù)。

　　推進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是一項長期而且艱巨的任務(wù)，唐群委教授以產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求為己任，以提高染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)，為我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和突破作出了努力。

來源：科技日報

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