（節(jié)選）
中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所王鵬研究員在《2009科學(xué)發(fā)展報(bào)告》上發(fā)表了題為“染料敏化太陽(yáng)電池的新進(jìn)展”的文章，對(duì)染料敏化太陽(yáng)電池的工作原理、面臨的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。
文章首先介紹了染料敏化太陽(yáng)電池的工作原理，染料敏化太陽(yáng)電池的工作機(jī)理類似于光合作用，其中的光敏染料，相當(dāng)于樹(shù)葉中的葉綠素，當(dāng)光照射時(shí)，產(chǎn)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(yáng)電池面臨的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)。染料敏化太陽(yáng)電池是目前唯一高效的模仿仿植物光合作用的太陽(yáng)電池。目前國(guó)際上面臨的兩個(gè)重大問(wèn)題是氧化還原電解質(zhì)和光敏染料，而中國(guó)科學(xué)家在解決這兩個(gè)問(wèn)題上取得了突出成就。
第一個(gè)問(wèn)題是氧化還原電解質(zhì)，目前的高效電池均使用高揮發(fā)、高毒性的乙腈電解質(zhì)，大大阻礙了其實(shí)用化進(jìn)程。不揮發(fā)的室溫離子液體為解決該問(wèn)題提供了一種重要方案。作者給出了解決途徑：即通過(guò)將多種固體鹽混合來(lái)實(shí)現(xiàn)體系固液相變時(shí)熵增，從而獲得室溫離子液體。并認(rèn)為將來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是從揮發(fā)性電解質(zhì)到低揮發(fā)和非揮發(fā)性電解質(zhì)。
第二個(gè)問(wèn)題是光敏染料，目前國(guó)內(nèi)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(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)的中國(guó)品牌染料C101是目前國(guó)際上報(bào)道的染料敏化太陽(yáng)電池的最高效率。另一個(gè)解決途徑是全有機(jī)染料，通過(guò)降低染料在高極性電解質(zhì)中的溶解度，來(lái)避免器件長(zhǎng)期操作過(guò)程中有機(jī)染料從半導(dǎo)體納米晶表面脫附，從而提供基于全有機(jī)染料的器件的穩(wěn)定性。作者認(rèn)為將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是從昂貴的釕染料到廉價(jià)的有機(jī)染料。
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