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染料敏化太阳能电池 制程省十倍

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【大澳门威尼斯人赌场官网11月3日讯】〔自由时报记者郭怡君/台北报导〕全球太阳能电池因硅晶缺货而价格飙涨,让以玻璃为材料的新型“染料敏化太阳能电池”后势看好,清大化工系教授万其超(见图,记者宋志雄摄 )最近研发出更省钱的染料敏化太阳能电池电极制作方法,保守估计可节省一半的制造成本,业界更估计比硅晶太阳能电池制程便宜十倍,可望让传统高贵的太阳能电池,进入大量生产的应用时代!

目前用太阳能生产的电力,成本仍比一般电力高十倍,导致难以普及。染料敏化太阳能电池从九○年代初期发明至今,因制程太贵、从光转换成电的效率不够高,还无法取代率先发展的硅晶太阳能电池。

电极法便宜可行

过去制作染料敏化太阳能电池的电极,为降低电阻,需加入奈米级的“白金”粉末,过去要让白金粉末牢牢黏在电极板上,多采用溅渡或热裂解法,需要真空或高温环境制作,但抽真空和加温到超过摄氏一百度的设备非常昂贵。

万其超研发的新法能在常温制造且不需抽真空,可大幅节省设备成本。他发现,只要在溶液中加入“钠硫有机盐”作为保护剂,用两道浸泡程序即可将白金粉黏在电极板上,被工业界誉为“方便、可行又便宜”的制作电极法。

此法不但能做太阳能电池电极,还可提供燃料电池电极、电子线路制作使用。万其超的新法系列研究最近发表成多篇学术论文,广受国际瞩目,并获得美国期刊评审高度评价,认为此成果非常有潜力让太阳能电池大量生产。

不过万其超强调,单靠电极制作的突破,还不足以让染料敏化太阳能电池的生产立刻工业化,仍有许多其他环节待整合。与万其超合作的伊希特化公司研发部专员杨显威表示,新法可望让太阳能电池的生产,从半导体制程变成印电路板的制程,两者设备成本差至少十倍。

小档案─染料敏化太阳能电池

常见太阳能电池的基材所用硅晶,纯度需超过九十九%,材料昂贵且取得不易。一九九一年瑞士科学家 M.Graetzel发明“染料敏化太阳能电池”,以便宜又容易取得的玻璃为基材,结合染料分子和奈米级的金属氧化物半导体粉末,即可吸收太阳光转换成电能,被视为下一代太阳能电池的主力。

染料敏化太阳能电池的基本设计,是藉由化学溶液的浸泡,让金属氧化物半导体粉末的表面吸附染料分子,再将这些粉末涂布在电池的阳极上做为感光层,然后在感光层与阴极之间加上一层电解质帮助导电。

瑞士发表此新型太阳能电池后,立即受到各国跟进研发,近年来欧洲和中国均已建立小型示范发电站,英国今年10月已宣布将建立全球第一座生产商用染料敏化太阳能电池的工厂。

(记者郭怡君 )

(//www.dajiyuan.com)

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