染料敏化太陽能電池運行機制,來源:圖爾庫大學
芬蘭圖爾庫大學(University of Turku)的研究人員認為,柔性輕便廉價的染料可利用太陽的能量,勝過我們采用的昂貴而脆弱的半導體太陽能電池板,這種電池板使用晶硅。
本月初,他們的文章發表在《技術、政策和管理國際雜志》(International Journal of Technology, Policy and Management)上,題為《預測技術變化:染料敏化太陽能電池會成為普遍能量來源》(Forecasting a change in technology: Are Dye-sensitised Solar Cells a source of ubiquitous energy?),文中,雍暈•穆恩(Jongyun Moon)和他的同事奧利斯•托米能(Aulis Tuominen)以及阿豪•索米能(Arho Suominen)解釋說,染料敏化太陽能電池(DSC:dye-sensitised solar cells)肯定會成為無處不在的能量來源,因為它不需要復雜昂貴的凈化室制造工藝,這是目前的太陽能電池板采用的。他們指出,迅速增多的研究都是新型太陽能轉換技術,這肯定會顛覆這一產業,使這種發電惠及所有人,而且不需要政府或其他補貼。
各種光伏系統已確認的太陽能轉換效率。來源:圖爾庫大學
太陽能發電是綠色能源結構中的一個重要組成部分,但是,推廣受到了限制,因為在世界許多地方,政府補貼和財政激勵沒有到位。然而,因為是一種可持續發電方法,因此,它具有清晰的未來藍圖,會使國內供電越來越少地依賴電網系統,或者也可提供局部電網,用于偏僻地區,特別是在氣候上陽光充足的地方。采用多晶硅的太陽能光伏電池是最常用的設備,首次用于空間衛星技術在20世紀50年代和60年代。
在染料敏化太陽能電池中,陽光照射在一層白色顏料鈦白粉(titanium dioxide)上,太陽能就會被吸收,然后,會吸取染料分子中的電子,在這一涂層下面一層產生電子流,從而形成電流。
然而,穆恩和他的同事認為,盡管有成熟的硅技術,染料敏化太陽能電池可能最終會取代它,只是因為它們的制造更容易也更便宜。這就是說,目前的染料敏化太陽能電池效率低于硅設備,而且,在未來幾年內,仍然需要進行很多開發工作。