據海外媒體報道，Sharp Corp.已開始研發染料敏化太陽能電池(DSSC)，希望第2世代的太陽能電池能大幅降低生產成本，并助公司在充滿競爭的市場上取得先機。

這項研究主要在 Sharp結晶太陽電池事業部(Advanced Energy Technologies Laboratories) 進行，該事業部位于奈良縣葛城市，該公司預計在2020年左右，將該產品商業化推出。

據該公司研發一部的Ryosuke Yamanaka表示，高光電轉換效率的雛型電池，大多為深綠色，因為這是最適合吸收太陽光的顏色，同時也較不會產生顏色不均的現象。

通常用于油漆之類的有機染料，含有金屬復合體，一接收到太陽光，便會釋出電子。利用這項特點，將染料與電解液置放在導電板兩側，可從中產生電力。制造的原理很簡單，但是要選擇何種染料與電解液作結合，卻令人傷透腦筋，因為光電轉換效率的好壞，與選材的關系密切，研究人員必須反復測試不同材料的組合，以求提高光電轉換效率。

受到日本新能源產業科技發展組織(NEDO)的委托， Sharp希望在2009年會計年度結束前，將每 900平方公分的DSSC光電轉換效率提高8%。去年該公司成功制造出每25平方公尺光電轉換效率達8.2%的DSSC，目前為全球該尺寸最高光電轉換率的DSSC。

Sharp 研發一部總經理 Hiroyuki Katayama表示：“我們目標是將轉換率提高超過 10%，推出商業化的DSSC。”因為目前主流的單晶硅太陽能電池，其模塊光電轉換效率已達約15%。

為與全球太陽能電池的主流市場抗衡，Sharp 計劃于明年春天，在大阪?市開廠生產薄膜太陽能電池。目前該種太陽能電池可產生1kwh的電力，約需成本45日元，約比目前家用電費貴1倍。

Sharp 計劃首先以薄膜模塊將成本降一半，在2020年前，使成本降為14日元，至2030年降為 7日元。為了實現這些長程目標，Katayama表示：“關鍵在于能否研發出染料感光的模塊。”

因為DSSC不像單晶硅太陽能電池，必須使用真空設備，所以使用DSSC可望大幅降低資本投資。然而，這項低成本的次世代模塊也不是全然沒有問題。由于DSSC使用有機染料，其質量容易惡化，耐久性受到很大挑戰，但太陽能電池必須在各種天氣狀況下，使用至少30年。

Katayama表示：“一旦光電轉換率提高后，我們將重心轉為改善耐久性，以及使制造成本商業化。”

資料鏈接：染料敏化太陽能電池

太陽能電池的基本原理是某些物質被光照射時其電子的運動加劇；若引導這些電子流經一電路中的電位，即可得到電能。而所謂DSSC(dye-sensitizedsolar cell，染料敏化太陽能電池)，其基本設計是用納米尺寸的金屬氧化物半導體的顆粒，以化學方法使其表面吸附染料分子，再將這種顆粒涂布在電池電路的陽極上做為感光層；在感光層和陰極之間則加上一層電解質幫助導電。基于這樣的設計所制成的電池即所謂染料敏化太陽能電池(DSSC)。染料敏化太陽電池是屬于第三代的有機太陽電池，具有低成本與硅薄膜太陽電池能源轉換效率相近的特性。這是因為它選用的原料成本低加上制程容易與簡單的制程設備，可有效的降低太陽電池發電成本至所預測的U$0.2/Wp。1991年第一個高效率染料敏化太陽電池由Prof. M. Gra..tzel于Nature上發表8 %的能源轉換率后，后來其光電轉換效率更提高到11.18 % @ AM1.5，第三代分子級仿生太陽電池于是成為再生能源的主要研發方向之一。此外染料敏化太陽電池不僅成本低廉，僅約傳統硅基材太陽電池成本的1/5∼1/10（視制程與有機材料成本而定），對于商業化推展有相當大的幫助，且不受日照角度的影響，加上吸收光線時間長，在相同時間的發電量甚至優于硅晶太陽能電池。此外，硅晶太陽能電池在高溫時的發電效率，也會大打折扣，因此安裝在較高緯度（天氣較冷）地區的成效也比較好，至于染料敏化太陽能電池則是不受溫度影響，因此在日照充足、氣溫炎熱地區，競爭力也會優于硅晶太陽能電池，另一項特點是染料敏化太陽電池具有半透明（Semitransparent）的特性，因此適合于建材化（特別是建筑窗材）的整合，相當適用于需要大量空調與照明電力負載的現代化玻璃帷幕大樓，同時作為遮陽、絕熱及發電利用的功能，達到建筑物節能與產能的雙重能源效益，極可能成為下一世代廣泛應用的太陽能利用技術，染料敏化太陽電池之應用市場可說相當廣泛，未來于建筑屋頂、外墻發電用途，及家電、可攜式電子產品(如電子計算器、手表、電子字典、手機、NB計算機)等市場商機潛力龐大。

對比硅太陽能電池，DSSC（染料敏化太陽能電池）有不少的優點，如下:

其一，感光顆粒涂布在陽極上的厚度僅約在微米尺度。而且納米顆粒分布的方式使得感光層的有效受光表面積約變為電極表面積的100 倍，因此能以極少量物質達到很大的吸光效率。

其二，制造感光顆粒，只需將半導體顆粒浸泡在含染料的溶液中，再用惰性氣體風干即可；涂布在陽極表面上的平整度也沒有特別要求，制程簡單又便宜。

其三，一般染料在可見光范圍的吸收波段相當大，因此符合以同一組件利用大波段陽光的要求。

其四，DSSC 感光的效率極高。 <