Solarbe获悉,华东师范大学科研人员经过3年多实验与探索,利用纳米材料在实验室成功制造出人工'叶绿体',即染料敏化太阳能电池,实现了低成本的光能发电。
在自然界,叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳光转化成化学能。华东师范大学课题组以此研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池——染料敏化太阳能电池,尝试将光能转化成人类急需的电能。在上海市纳米专项基金的支持下,仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%,接近11%的世界最高水平。
据介绍,这种新型太阳能电池具有'三明治'结构,中空玻璃夹着层纳米'夹心'。'夹心'的配方作用是:染料充当捕光手,纳米二氧化钛则是光电转换器。
作为第三代太阳能电池,染料敏化电池的最大特点在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算,染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即使在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。此外,其用途广泛,如用塑料替代玻璃'夹板',就能制成可弯曲的柔性电池。将它做成显示器,可一边发电、一边发光,实现能源自给自足。
据了解,染料敏化太阳能电池要大规模推广应用,还需要解决电池效率随面积放大而降低以及延长使用寿命等问题。