戴松元 朱俊 胡林华 孔凡太 潘旭

 

　　(中国科学院等离子体物理研究所， 中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室， 合肥， 230031)

 

　　新型太阳电池具有理论效率高、成本低廉以及易于规模化制备等突出优点，这方面的研究不仅能够突破传统太阳电池理论效率极限，实现高效光电转换，而且能够掌握未来高效电池的自主知识产权，解决目前我国光伏产业能耗与污染的问题。这里首先介绍国际上若干新型太阳电池的研究思路及原理，然后介绍几种新型太阳电池材料与器件方面近年来的研究进展。目前研究者已经通过钴电解质结合染料分子工程实现了染料敏化太阳电池的高输出电压，在此基础上电池效率突破12%[1]；通过合成新分子结构窄带隙有机物、优化本体异质结形貌以及使用叠层结构，有机聚合物电池效率超过12%[2]；在胶体量子点太阳电池中观测到了超过100%的内量子效率[3]，并且基于新型宽光谱吸收的量子点材料的电池效率超过10%[4]；另外已经观测到了热载流子注入的特殊物理效应[5]。最后结合本研究组近期的结果[6，7]，指出新型太阳电池可能取得重大突破的几个方向。

 

　　关键词：新型太阳电池；染料敏化；聚合物；量子点

 

　　参考文献

 

　　[1] Yella A， Lee H-W， Tsao H N et al， 2011 Science 334， 629

 

　　[2]http：//www.heliatek.com/newscenter/latest_news/neuer-weltrekord-fur-organische-solarzellen-heliatek-behauptet-sich-mit-12-zelleffizienz-als-technologiefuhrer/

 

　　[3] Semonin Q E， Luther J M， Choi S et al， 2011 Science 334， 1530

 

　　[4] Lee M M， Teuscher J， Miyasaka T et al， 2012 Science 338， 643

 

　　[5] Tisdale W A， Williams K J， Timp B A et al， 2010 Science 328， 1543

 

　　[6] Yu X， Zhu J， Zhang Y et al， 2012 Chem Commun 48， 3324

 

　　[7] Chen H， Pan X， Liu W et al， 2013 Chem Commun revised