中興大學提升「染料敏化太陽能電池」發電效率 登國際頂尖期刊

記者林重鎣/台中報導 2020-12-22 15:25

興大研究團隊。林重鎣攝

國立中興大學化學系葉鎮宇教授執行科技部研究計畫, 與清華大學化工系衛子健教授組成研究團隊共同研發新一代「bJS 」系列紫質染料, 已被證明能有效提升染料敏化太陽能電池發電效率, 是此領域研究的重大突破。此項成果於11月發表在國際頂尖期刊《 應用化學(Angewandte Chemie International Edition)》,此論文在該期刊中之重要性為前5%,被評選 為非常重要論文VIP (Very Important Paper),並於ChemistryViews.org (www.ChemistryViews.org) 做特別報導 ,備受國際學者重視。


相較於已普遍商業化之矽晶太陽能電池, 染料敏化太陽能電池具有便宜、易加工、多彩、 可撓及適用於穿戴裝置之優勢, 而染料則是染料敏化太陽能電池的核心組成。 師法自然界葉綠素之結構,在2011年發表於《科學(Scien ce)》期刊中人工合成的「YD」系列染料, 利用含長碳鏈的紫質染料提升染料敏化太陽能電池的效率創下約12 %的世界紀錄, 其中的關鍵正是染料中的長碳鏈所形成的柵欄阻擋了反向電流的生成 。


而此次葉教授及衛教授團隊更首創將紫質染料中的長碳鏈數目增加至 兩倍,形成「雙柵欄」結構, 在相同元件組裝條件下發電效率比之前的高效率「YD」 系列染料提升11.9%,證明其創新的「雙柵欄」 結構能有效提升染料敏化太陽能電池發電效率,顯示「bJS」 系列紫質染料的巨大潛力。


葉鎮宇教授表示,在再生能源日益重要的未來,「雙柵欄」 結構將成為高效能染料敏化太陽能電池中染料設計的重要因素之一, 對太陽能以及室內光源的利用極具開發價值。


論文連結:https://onlinelibrary. wiley.com/doi/10.1002/anie. 202013964


 


 

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