コバルト (II/III) ベースのリドックス電解質によるポルフィリン感受性太陽電池の効率は,12%を超えています
Aswani Yella1, Hsuan-Wei Lee, Hoi Nok Tsao
1Laboratory for Photonics and Interfaces, Institute of Chemical Sciences and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne-1015, Switzerland.
Science (New York, N.Y.)
|November 5, 2011
まとめ
研究者らは,コバルト・レドックス電解質とカスタム製の亜鉛・ポルフィリン染料 (YD2-o-C8) を用いて,新しい染料感知型太陽電池を開発した. このブレークスルーにより,高い効率と光伏が達成され,以前のヨウ素/トリヨウ素システムの限界を克服しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
背景:
- 染料感受性太陽電池 (DSSC) のヨウ素/トリヨウ素リドックスシャトルは,歴史的にデバイスの効率が限られている.
- 代替的なリドックスメディエーターの開発は,DSSC技術の進歩に不可欠です.
研究 の 目的:
- コバルトトトライシス (バイピリジル) レドックス電解質を用いたメソスコピック太陽電池の性能を調査する.
- コバルト電解質と併用して敏感剤として,カスタム合成のドナー-π-ブリッジ-受容体亜鉛ポルフィリン染料 (YD2-o-C8) を評価する.
主な方法:
- Co (II) /III (tris (bipyridyl) レドックス電解質を組み込んだメソスコピック太陽電池の製造.
- インターフェシャルのバック電子転送を最小限に抑えるように設計された新しい亜鉛ポルフィリン染料 (YD2-o-C8) の合成と特徴付け.
- 模擬AM1.5G太陽光下での太陽電池の性能テスト,共感化実験を含む.
主要な成果:
- YD2-o-C8染料とコバルト電解質を組み合わせて,1ボルトを超える高光電圧を可能にしました.
- YD2-o-C8の分子設計は,電子の逆転を効果的に抑制し,デバイスの性能を向上させました.
- 別の有機染料との共感化により,電力変換効率が12.3%になりました.
結論:
- コバルトベースのリドックス電解質は,DSSCにおけるヨウ酸化物/トリヨウ酸化物システムに有効な代替品を提供します.
- YD2-o-C8のようなカスタムデザインのポルフィリン染料は,太陽電池で高光電圧と効率を達成するための鍵です.
- 開発されたDSSCアーキテクチャは,効率的な太陽エネルギー変換のための大きな可能性を証明しています.
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