【eCorr中國腐蝕與防護網消息】日本沖繩科技研究所（OIST）能源材料和表面科學部在太陽能電池退化研究領域獲得驚人發現，該發現為延長太陽能電池的壽命奠定了基礎。與傳統能源如化石燃料相比，開發具有經濟效益的太陽能電池，其關鍵因素在于生產費用、電池功效及壽命。齊亞兵教授與其成員對高效太陽能電池退化的原因進行了調查研究，研究結果發表在《物理化學快報》上。由于研究人員已經清楚導致太陽能電池退化和壽命縮短的原因，因此，該發現有助于推進各式太陽能電池技術的發展。

　　固態染料敏化太陽能電池（DSSC）具有較高效率，且成本低廉。電池退化會使得電池壽命縮短，但目前電池退化的原因仍不為人所知。為研究電池退化成因，齊教授與其同事專注于對spiro-MeOTAD（即2,2',7,7'-四[N,N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9,9'-螺二芴）的研究，該材料被廣泛用于太陽能電池。由于spiro-MeOTAD位于太陽能電池頂層，與外界環境相接觸，研究人員懷疑其是導致電池退化的罪魁禍首。當表層的spiro-MeOTAD受空氣照射、持續光輻射、高溫和灰塵等因素影響時，電池退化產生。

　　光氧化是由于物質暴露于空氣和光線中而引起的一種化學過程，被認為是最有可能導致電池退化的因素。齊教授和同事們對該過程是否存在進行了驗證，但最終并未檢測到spiro-MeOTAD發生光氧化或化學降解。

　　隨后，研究人員對與空氣接觸相關的其他可能的退化機制進行了調研。作為一種非晶物質，spiro-MeOTAD被用于太陽能電池中，但其非晶性使得空氣中的微粒極易進入spiro-MeOTAD層并擴散開來。氣體雜質的進入，導致電池發生退化。在進行一系列詳細分析后，研究人員確定，正是由于外部氣體分子的進入引起了spiro-MeOTAD層的退化，從而導致太陽能電池功率的下降。

　　下一步工作是找到一種材料可對spiro-MeOTAD進行封裝，從而避免其與空氣接觸，阻止氣體的擴散以及隨后的退化。齊教授指出，“如果我們能找到一種低價封裝的方法，將在太陽能電池中首次實現低成本、高效和長壽命的三重目標。”盡管太陽能電池容易生產并且具有很大的經濟效益，但該附加步驟是獲得理想太陽能電池的又一大阻礙。

　　齊教授補充說，“該技術與我們正在研究的柔性透明電極的涂層技術一致，意味著我們可利用這項研究制造大面積的、透明的柔性太陽能電池。”齊教授和他的同事們使世界離替代能源的使用更進了一步。希望不久的將來，你會看到這項研究在更清潔、高效的能源生產中取得成果。

　　該工作由OIST能源材料和表面科學部與普林斯頓大學的安東尼·卡恩教授及其研究小組共同完成。研究所用spiro-MeOTAD由默克公司日本分公司的DSSC技術研發部友情提供。

　　
　　
       原文網址：http://www.rdmag.com/news/2014/04/new-findings-help-extend-high-efficiency-solar-cells’-lifetime

責任編輯：劉娟

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