（節(jié)選）
中國科學院長春應用化學研究所王鵬研究員在《2009科學發(fā)展報告》上發(fā)表了題為“染料敏化太陽電池的新進展”的文章，對染料敏化太陽電池的工作原理、面臨的問題及發(fā)展趨勢進行了較為詳細的介紹。
文章首先介紹了染料敏化太陽電池的工作原理，染料敏化太陽電池的工作機理類似于光合作用，其中的光敏染料，相當于樹葉中的葉綠素，當光照射時，產生光生電子，電子在納米二氧化鈦薄膜中傳輸，被集流器收集，并輸出到外電路做功。
文章接著分析了染料敏化太陽電池面臨的問題及發(fā)展趨勢。染料敏化太陽電池是目前唯一高效的模仿仿植物光合作用的太陽電池。目前國際上面臨的兩個重大問題是氧化還原電解質和光敏染料，而中國科學家在解決這兩個問題上取得了突出成就。
第一個問題是氧化還原電解質，目前的高效電池均使用高揮發(fā)、高毒性的乙腈電解質，大大阻礙了其實用化進程。不揮發(fā)的室溫離子液體為解決該問題提供了一種重要方案。作者給出了解決途徑：即通過將多種固體鹽混合來實現體系固液相變時熵增，從而獲得室溫離子液體。并認為將來發(fā)展趨勢是從揮發(fā)性電解質到低揮發(fā)和非揮發(fā)性電解質。
第二個問題是光敏染料，目前國內外使用的主流染料為多吡啶釕配合物，熱穩(wěn)定性都較差。2008年中國科學家開發(fā)的中國品牌染料C101是目前國際上報道的染料敏化太陽電池的最高效率。另一個解決途徑是全有機染料，通過降低染料在高極性電解質中的溶解度，來避免器件長期操作過程中有機染料從半導體納米晶表面脫附，從而提供基于全有機染料的器件的穩(wěn)定性。作者認為將來的發(fā)展趨勢是從昂貴的釕染料到廉價的有機染料。（摘自中國科學院“科學發(fā)展報告”課題組撰寫的《2009科學發(fā)展報告》）
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