http://www.physorg.com/news119087375.html
January 09, 2008
太陽能電池已吸引全球目光，成為替代能源的基石。在理論上，利用太陽豐富的能量將光轉換成電，而幾乎沒有有害污染的排放，看來似乎意義重大。
然而，在實踐期間，因為技術性的實作與以及需要最佳化許多不同因素，以獲得一個穩定且高效能的裝置之故，進展頗為緩慢。
染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized solar cells），基於吸附在二氧化鈦電極上之染料分子，已浮現成為最具吸引力的太陽能電池構造，結合了低成本以及相對容易的製造方式，並具有高效能的表現。確實，具有此架構的最先進太陽能電池其光轉換效率超過 11%。
然而，困難之處在於這些高效率太陽能電池通常使用易揮發之有機溶劑當成電解質，在本質上來說，因為這些溶劑的高蒸汽壓，杜絕了它們在戶外的應用。無溶劑太陽能電池的製造，到目前為止因為替代電解質的高黏性，所以表現平平。
現在，瑞士 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 的一個研究團隊基於一種雙離子（binary ionic）液態電解質，製造出一種無溶劑染料敏化太陽能電池。這些裝置在模擬太陽光的條件下，證實具有 7.6% 光轉換效率，那破了無溶劑裝置的新紀錄。
Shaik Zakeeruddin、Michael Gratzel 以及他們的同僚，把一種雙離子液體混合物當成氧化還原電解質，並結合一種新穎且高度共軛的（highly conjugated）、基於釕的染料來準備一種無溶劑太陽能電池。
離子液體基本上蒸汽壓為 0，這讓它們甚至比強健且低揮發的有機溶劑來的更好。然而，離子液體的高黏性，以及絕大部份有前途的離子液體都是由碘化物離子構成這件事實，已將其應用排除在可實行的太陽能電池之外，因為碘化物離子在光轉換效率上具有有害的衝擊：它會抑制染料敏化。
Gratzel 等人藉由增加一種包含惰性陰離子的低黏性離子液體，著手對付這些挑戰。低黏性能協助克服質量轉換（mass-transfer）的挑戰，在此惰性陰離子中和碘化物陰離子有害的影響。
所得到的太陽能電池展現出 7.6% 轉換效率的記錄。更重要的是，這些電池能在攝氏 80 度暗處中以及攝氏 60 度的光線浸泡下保持穩定超過 1000 個小時，這指出它們在溫暖氣候中可能的戶外應用。此電解質無溶劑的天性也暗示，有可能基於這些電解質建構出可彎曲的且輕量的裝置。
"在尋求非揮發性電解質中，這是一大步，" Zakeeruddin，補充說，基於離子液體裝置的效能到目前為止已落後在這個想法後面：它廣泛地被視為這些系統應當限制在低光源的室內應用中。Gratzel 補充說，這項結果指出無溶劑系統的效能有可能一步最佳化。
※ 比起光合作用的轉換效率，太陽能電池還是要繼續加油。
＊ Stable, High-Efficiency Ionic-Liquid-Based Mesoscopic Dye-Sensitized Solar Cells
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/117346721/
Daibin Kuang, Dr., Cedric Klein, Dr., Zhipan Zhang,＊ 光合作用可能倚賴量子效應！教課書要改寫？
Seigo Ito, Dr., Jacques-E. Moser, Prof.,
Shaik. M. Zakeeruddin, Dr., Michael Gratzel, Prof.
Small, Volume 3, Issue 12 , Pages 2094 - 2102
Published Online: 20 Nov 2007
doi: 10.1002/smll.200700211
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