九州工大研发染料敏化太阳能电池的高效率化和低成本技术

九州工业大学研究生院生命体工学研究系教授早濑修二

日本九州工业大学研究生院生命体工学研究系教授早濑修二，在2014年7月10～11日举行的思考有机电子新方向研讨会上发表了演讲，介绍了染料敏化太阳能电池的最新研发情况。目前该大学正以提高染料敏化太阳能电池的效率和降低成本为目标，推进多项技术开发。

染料敏化太阳能电池是一种使用色素将太阳能转换为电能的太阳能电池。利用的是色素受到太阳光照射之后会被激发而释放出电子的现象。这种电池有望以低于硅类太阳能电池的成本来制造，而且形状和颜色的自由度较高，因此有可能成为新一代太阳能电池。

高效率化方面，早濑列举了使用近红外光的技术。以前的染料敏化太阳能电池使用钌（Ru）类色素，主要从波长为400～700nm的可见光来获取能量。通过采用混合型色素，在Ru类色素之外，增加会被波长为800～900nm的近红外光激发的色素，可以提高电池的效率。

低成本化方面，早濑介绍了背接触方式，这种方式不是在太阳能电池单元表面使用成本较高的透明电极，而是采用透明的树脂或者玻璃，并在其背面设置用作电极的多孔质金属。电极的具体构造是用溅射法在网格状金属层上涂覆二氧化钛形成薄膜。如果表面以透明树脂包覆，整个太阳能电池单元就能实现灵活的形状。

早濑目前正在研发采用这些技术的圆柱型染料敏化太阳能电池。与平板型产品相比，圆柱型产品的特点是，（1）可轻松安装在狭小的地方，（2）封装简单，（3）通过结合使用反射板，可以从不直接照射到单元的太阳光中获取能量。（记者：高野敦，NikkeiTechnology）