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將來轉(zhuǎn)換效率還可能達到21％
雖然此次的技術(shù)以DSSC為基礎(chǔ)，但“也有人指出這已不是DSSC”（宮坂）。因為從材料、元件構(gòu)成及發(fā)電原理來看，其擁有很多跟有機薄膜太陽能電池和無機化合物CIGS（CuInGaSe）類太陽能電池相似的特點（圖3）。
正因為相似，如果不超越原來的太陽能電池，其混合材料意義就不大，而新太陽能電池在轉(zhuǎn)換效率方面已經(jīng)超越了原來的DSSC和有機薄膜太陽能電池。并且，據(jù)稱今后還有可能超越CIGS類太陽能電池。
CIGS類太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率目前最高為20.4％，宮坂表示“此次的太陽能電池采用現(xiàn)在的材料和技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率能達到17％。將來，還能夠達到21％”。另外，新太陽能電池跟CIGS類太陽能電池不同，不使用銦（In）及鎵（Ga）等重金屬和稀有金屬，能以成本非常低的材料制造。并且，一開始就是采用涂布工藝開發(fā)的，這也是一大優(yōu)勢。
另一方面，新太陽能電池還存在兩大課題。一是現(xiàn)在的有機無機混合材料雖然成本低，但含有對人體有害的鉛（Pb）。最近，已開始嘗試用錫（Sn）和銅（Cu）代替鉛。
另一個課題是元件特性差異太大。宮坂說“有的試制品轉(zhuǎn)換效率高達約11％，有的試制品只能達到5％”。但據(jù)稱這今后通過優(yōu)化制造工藝能夠解決。實際上，格蘭澤爾等人的研究小組通過采用分兩個階段涂布形成CH3NH3PbI3的工藝，不僅實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)換效率，還大幅改善了特性差異。（記者：野澤 哲生，《日經(jīng)電子》）
雖然此次的技術(shù)以DSSC為基礎(chǔ)，但“也有人指出這已不是DSSC”（宮坂）。因為從材料、元件構(gòu)成及發(fā)電原理來看，其擁有很多跟有機薄膜太陽能電池和無機化合物CIGS（CuInGaSe）類太陽能電池相似的特點（圖3）。
正因為相似，如果不超越原來的太陽能電池，其混合材料意義就不大，而新太陽能電池在轉(zhuǎn)換效率方面已經(jīng)超越了原來的DSSC和有機薄膜太陽能電池。并且，據(jù)稱今后還有可能超越CIGS類太陽能電池。
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| 圖2：利用光吸收率高的材料實現(xiàn) 圖中所示為此次的鈣鈦礦相類染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)和材料。作為敏化材料采用了鈣鈦礦相的有機無機鉛鹵化物CH3NH3PbI3，并用有機材料與鈷（Co）的絡(luò)合物取代了原來的電解液。（圖（d）由日本桐蔭橫濱大學(xué)宮坂研究室拍攝） |
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| 圖3：與有機薄膜太陽能電池不斷重疊 染料敏化太陽能電池與有機薄膜太陽能電池及此次的鈣鈦礦相染料敏化太陽能電池的關(guān)系。圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)日本桐蔭橫濱大學(xué)教授宮坂力的資料制作。 |
CIGS類太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率目前最高為20.4％，宮坂表示“此次的太陽能電池采用現(xiàn)在的材料和技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率能達到17％。將來，還能夠達到21％”。另外，新太陽能電池跟CIGS類太陽能電池不同，不使用銦（In）及鎵（Ga）等重金屬和稀有金屬，能以成本非常低的材料制造。并且，一開始就是采用涂布工藝開發(fā)的，這也是一大優(yōu)勢。
另一方面，新太陽能電池還存在兩大課題。一是現(xiàn)在的有機無機混合材料雖然成本低，但含有對人體有害的鉛（Pb）。最近，已開始嘗試用錫（Sn）和銅（Cu）代替鉛。
另一個課題是元件特性差異太大。宮坂說“有的試制品轉(zhuǎn)換效率高達約11％，有的試制品只能達到5％”。但據(jù)稱這今后通過優(yōu)化制造工藝能夠解決。實際上，格蘭澤爾等人的研究小組通過采用分兩個階段涂布形成CH3NH3PbI3的工藝，不僅實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)換效率，還大幅改善了特性差異。（記者：野澤 哲生，《日經(jīng)電子》）
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