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太阳能电池电解质的发展趋势
日期:2016-04-18  人气:254

  从现阶段染料敏化纳米薄膜太阳能电池的研究和发展情况来看,以液体为电解质的太阳能电池已经在工业化生产和中试实验中获得了成功,其中澳大利亚STA公司、荷兰ECN研究所和中国科学院等离子体物理研究所等单位,已在大面积染料敏化纳米薄膜太阳能电池中得到了充分的应用,且已在老化实验中证明了其长期稳定性,并有望在近期内投入工业化和商业化生产。

  通过解决液体电解质对电池密封和电极材料的不良影响,成功研制了大面积电池组件和商业化电池板,获得了较高性能的电池参数,为商业化应用打下了良好的基础。其中STA公司200m2显示电池墙的建设、ECN3c群面积上获得了82%的电池光电转换效率和中国科学院等离子体物理研究所的电池板效率超过55%等,都充分证实染料敏化纳米薄膜太阳能电池工业化的前景。

  固体电解质是近年来研究热点之一,也是薄纸型太阳能电池的必然选择。通过多年的努力,EPFL研究小组在凝胶电解质研究上取得突破,在小面积电池中获得较好的性能参数,并在实验中证实了离子液体型凝胶电解质为基础的太阳能电池在高温情况下的稳定性,但在低温情况下的电池性能和大面积电池性能一直未见报道。固体电解质今后的研究重点仍是解决好光电转换效率偏低的问题,想办法降低电池内阻。

  以芳香杂环类衍生物及其聚合物作为有机空穴传输材料是染料敏化太阳能电池非常有希望取得突破的。虽然空穴传输材料不存在泄漏和挥发问题,其电池的密封材料也易选择,但低的空穴传输速率极大地限制了太阳能电池的性能,电极接触问题是目前空穴传输材料的致命弱点,在这一点上还无法与液体电解质电池相媲美。电池在室外工作环境变化时可能存在致命的稳定性等关键技术问题,也还需深入研究。

  通过近十年来染料敏化纳米薄膜太阳能电池的快速发展,其性价比的优势将很快在未来工业化和商业化上得到集中的体现,并预计未来几年内必将在太阳能电池领域占有一席之地。


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