青海大學(xué)利用顏色較深的高原植物，從中提取植物色素用于提高電池效率的研究中，使得優(yōu)化后的玫瑰花色素敏化電池的單色光光電轉(zhuǎn)換效率提高了16.1%，電子壽命增加16.3%，電池電子收集率增長了51%。近日，專家組評(píng)價(jià)該成果具有先進(jìn)性、實(shí)用性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，研究水平達(dá)到國際先進(jìn)。
近年來，青海省高度重視和積極培育太陽能產(chǎn)業(yè)，將其作為發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善民生、保護(hù)生態(tài)新的著眼點(diǎn)。《青海省太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展及推廣應(yīng)用規(guī)劃》中提出，力爭(zhēng)在2015年，使太陽能產(chǎn)業(yè)逐步成為青海省繼電力、石油天然氣、鹽湖化工、有色金屬這四大支柱產(chǎn)業(yè)之后的第五大支柱產(chǎn)業(yè)。青海省科技部門強(qiáng)化自主創(chuàng)新和要素集聚，從發(fā)展戰(zhàn)略、可行性研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)著手，組織實(shí)施了一系列國家和省級(jí)科技項(xiàng)目，構(gòu)建國內(nèi)領(lǐng)先的太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐體系。“高效有機(jī)太陽能電池的研發(fā)”項(xiàng)目即是青海省科技廳2011年立項(xiàng)的此類項(xiàng)目之一。
由于傳統(tǒng)硅太陽能電池制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，從而限制了其大規(guī)模的推廣應(yīng)用；而有機(jī)太陽能材料和電池制備技術(shù)有望成為低成本制造的選擇之一。為盡早獲得實(shí)用的有機(jī)太陽能電池，青海大學(xué)科研工作者圍繞低成本合成高原特有植物天然敏化劑、高效電荷轉(zhuǎn)移和收集的納米網(wǎng)絡(luò)薄膜結(jié)構(gòu)方面展開了研究。項(xiàng)目組針對(duì)青藏高原海拔高、紫外線照射時(shí)間長的地理特點(diǎn)，選取顏色較深的高原植物，從中提取植物色素用于電池中。通過對(duì)其進(jìn)行光電性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)含有花青素的染料敏化劑的敏化性能比較好。通過對(duì)含有大量花青素的玫瑰花進(jìn)行研究，使得優(yōu)化后的玫瑰花色素敏化電池單色光光電轉(zhuǎn)換效率提高了16.1%，對(duì)應(yīng)的單體開路電壓達(dá)到了615mV。針對(duì)電池中電荷收集與轉(zhuǎn)移率不高的缺陷，研究了不同的條件對(duì)納米材料生長機(jī)理的影響，研究制備了電荷收集與轉(zhuǎn)移率較高的氧化鋅樹枝狀納米線的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與納米棒陣列，使電子壽命增加16.3%，電子擴(kuò)散距離減少34.4%。最后，項(xiàng)目組利用上述研發(fā)的材料組裝了并、串聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)的大面積有機(jī)太陽能電池，通過測(cè)試，串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電池電子收集率增長了51%。
