近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應(yīng)用技術(shù)研究所和華北電力大學(xué)合作，在太陽能電池用納米材料研究中獲得新進(jìn)展，獲得了宏量合成結(jié)構(gòu)和形貌可控的分級結(jié)構(gòu)亞微米球方法。應(yīng)用這種新型分級結(jié)構(gòu)亞微米球制備的染料敏化太陽能電池，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11.67%。

該成果在增加微米球內(nèi)孔徑尺寸的同時，并未“犧牲”微米球比表面積，從而保證了染料的吸附能力。研究人員將基于微米球的多孔薄膜比表面積控制在110m2/g以上，微米球內(nèi)平均孔徑直徑由10納米提高到16納米以上，從而實(shí)現(xiàn)整個微米球內(nèi)染料分子全吸附和電解質(zhì)快速擴(kuò)散。該微球不僅在高效染料敏化太陽能電池上取得了很好的應(yīng)用，還在其他類的新型太陽能電池如量子點(diǎn)和鈣鈦礦太陽能電池中都能有很好的表現(xiàn)。

納米材料是影響染料敏化太陽能電池性能的一個關(guān)鍵因素。納米多孔薄膜作為該種電池光陽極除應(yīng)具有較高的比表面積、較大的孔徑尺寸和孔隙率之外，還應(yīng)散射可見光及并能形成電子快速傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>