Eamex和九州大學(xué)工學(xué)研究院應(yīng)用化學(xué)部門等機(jī)能組織化學(xué)教授山田淳共同開發(fā)出了采用固體電解質(zhì)的色素增感型太陽能電池。雖然目前的能量轉(zhuǎn)換效率只有1%左右,但“通過優(yōu)化技術(shù),估計(jì)提高到10%左右將不會有大的問題”(Eamex代表董事瀨和信吾)。
瀨和表示,該太陽能電池的基本發(fā)電原理為色素增感型。不過,以下兩點(diǎn)與之前不同:①電解質(zhì)采用固體而非液體;②通過采用“樹狀電極+多孔狀鍍金膜”代替ITO等透明電極,獲得由等離子共振帶來的增感效果(圖1)。
①的固體電解質(zhì)以離子交換樹脂中的一種為基礎(chǔ)形成。這是Eamex就鋰離子充電電池和人工肌肉用致動(dòng)器“研究了13年的成果”(瀨和)。據(jù)悉,通過采用固體,可以解決色素增感型太陽能電池存在的耐久性問題。另外,還具有可將厚度減薄至僅0.2mm的優(yōu)點(diǎn)(圖2)。
②的樹狀電極是Eamex面向鋰離子充電電池的負(fù)極開發(fā)的,估計(jì)采用的是錫(Sn)材料。通過在其表面進(jìn)行鍍金加工,在太陽光照射電極表面時(shí),會產(chǎn)生等離子共振現(xiàn)象。
等離子共振是指光和電子在金屬表面共振的現(xiàn)象。對于太陽能電池而言,可大幅提高光的利用率,因此最近1~2年,將其用于太陽能電池的研究和風(fēng)險(xiǎn)公司急劇增加。九州大學(xué)的山田研究室也從事等離子光學(xué)研究。“今后將正式與九州大學(xué)進(jìn)行共同研究”(Eamex)。
圖1:開發(fā)的太陽能電池的基本構(gòu)造
基本發(fā)電原理為色素增感型。圖由Eamex提供。
圖2:開發(fā)的太陽能電池
厚度只有0.2mm。照片由Eamex提供。
Eamex表示,“由于無需使用吸收紅外線的ITO,因此還能提高紅外線領(lǐng)域的光利用率,雨天的輸出功率也可保持為晴天時(shí)的50%”。(記者:野澤 哲生)