光纤也能变身太阳能电池 日科学家开发出新染料敏化电池

来自日本的研究人员开发出一种“纤维状无TCO染料敏化太阳能电池(fiber-type TCO-less dye sensitized solar cell)”；这种太阳能电池是将染料敏化太阳能电池层，环绕着一根长3.5厘米(cm)、直径9毫米(mm)玻璃纤维所组成。

该研究团队是由日本九州岛科技大学(Kyushu Institute of Technology，KIT)的生命科学与系统工程研究所教授Shuji Hayase所率领；其研究人员将一层氧化钛、一层敏化颜料，以及一层多孔钛(porous Ti)做为电极(正极)；一层包含碘等电解质的多孔层，以及一层白金(Pt)与钛做为另一端电极(阴极)。

将上述两种电极顺序环绕着玻璃纤维；而除了该玻璃纤维的两端，整个太阳能电池都以钛覆盖着。将光线从玻璃纤维的一端透进去，光就会被太阳能电池中的染料所吸收，并转换成电力；而若是该纤维稍有倾斜，在光线从另一端出去之前，就不会在表面下的玻璃造成完全反射。

目前该种太阳能电池所展现的转换效率，在使用某种染料的情况下仅稍高于1%；该数字稍嫌低了些，且由于该种电池使用的玻璃纤维有9mm直径，长度却只有1.5公分左右，因此大约有九成从纤维的一端入射、从另一端出去的光线并没有被转换。

未来该种太阳能电池的净转换率(net conversion efficiency)可望达到10%，被浪费的光线问题能透过增加光纤的长度或是减少纤维直径来克服。

而该种新型太阳能电池与标准染料敏化电池的一个最大差异，是新电池并不使用透明电极(透明导电氧化物薄膜TCO)；研究人员计划利用尚未被现有染料敏化电池所使用的近红外线(near-infrared)能源，来产生电力。（编辑：于占涛）