碳納米管森林可以有效替代鉑（platinum）電極，用于染料敏化太陽能電池（DSC：dye-sensitized solar cells），這項新的研究是萊斯大學（Rice University）進行的,。
這種單壁碳納米管陣列的培育工藝是萊斯大學發(fā)明的，具有更大的電活性,，而且比鉑金更便宜，鉑是常見的催化劑，用于染料敏化太陽能電池，婁軍（Jun Lou）表示,，他是萊斯大學的材料科學家。結合新開發(fā)的硫化電解質,，他們可制成更有效率和更強大的太陽能電池,，成本只有目前傳統(tǒng)硅基太陽能電池的一小部分。
與婁軍共同牽頭的研究人員是材料科學與工程教授林紅（Hong Lin）,，4月16日,，他們詳細介紹了他們的研究,，在線發(fā)表在網(wǎng)上開放閱讀的《自然》雜志《科學報告》（Scientific Reports）上,，題為《高電催化活性的垂直排列單壁碳納米管用于硫化物氧化還原梭子》（High Electrocatalytic Activity of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes towards Sulfide Redox Shuttles）。
染料敏化太陽能電池很容易制造,，勝過硅基固態(tài)光伏電池,，但效率不高，婁軍說,，他是機械工程和材料科學的助理教授,。“染料敏化太陽能電池的感光性來自染料,，理想的有機染料就像漿果的果汁,，實際上有些學生已經(jīng)在演示中使用過�,！�
染料吸收陽光中的光子,，產(chǎn)生電荷，形式上就是電子,，這些電子首先要捕捉到鈦氧化物半導體層,，這一層沉積在集電器上，然后流回相反電極,，這要經(jīng)過另一個集電器,。進展已經(jīng)取得，就是在制備染料敏化太陽能電池時,，納入碘基電解質,，但碘會腐蝕金屬集電器，“這就提出一個挑戰(zhàn),，會影響長期可靠性,，”婁軍說,。
萊斯大學開發(fā)的染料敏化太陽能電池，取代鉑金,，采用碳納米管,、碘電解質與硫化物電解質。研究人員希望,，使染料敏化太陽能電池更好更便宜,。來源：萊斯大學
碘電解質也有不足的方面，就是吸收的光只有可見光波長,，“這意味著只可以利用較少的光子,，”婁軍說。
因此,，研究人員決定嘗試一種非腐蝕性的硫化物電解液,，因為很少吸收可見光，而且可以很好地適應單壁碳納米管沉積層,，這種沉積層是萊斯大學羅伯特·豪格（Robert Hauge）實驗室開發(fā)的,，豪格是論文的共同作者，也是杰出化學教職研究員,，就職于萊斯大學理查德·E·斯莫利納米科學與技術研究所（Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology）,。
“這些都是用途很廣的材料，”婁軍說,�,！皢伪谔技{米管在萊斯大學已經(jīng)有很長一段時間，人們發(fā)現(xiàn),，它們有許多不同使用方式,。這是另一種方式，確實可以很好地匹配硫化物電解質,，用于染料敏化太陽能電池技術,。”
萊斯大學制成可用的太陽能電池,，具有類似的結果,。它們可達到5.25％的功率轉換效率，低于染料敏化太陽能電池的紀錄,，就是11％,，這要采用碘電解質和鉑電極，但是,，明顯高于對照試驗中結合采用的新電解質與傳統(tǒng)鉑反電極,。婁軍說，新電解質和反電極之間的電阻是“我們見過的最低的”，婁軍說,。
但是,，還有很多工作要做�,！疤技{米管和集電器之間,，仍然有相當大的接觸電阻，而且,，從效果上看,，結構上有缺陷的碳納米管，相應的催化性能還不完全清楚,，但我們相信,，一旦我們完成優(yōu)化，就會取得理想的效率,，使整個產(chǎn)品很實惠,，”婁軍說�,！罢嬲说氖�,，它成本非常低，可替代硅太陽能電池,�,！�
這種單壁碳納米管陣列的培育工藝是萊斯大學發(fā)明的，具有更大的電活性,，而且比鉑金更便宜，鉑是常見的催化劑，用于染料敏化太陽能電池，婁軍（Jun Lou）表示,，他是萊斯大學的材料科學家。結合新開發(fā)的硫化電解質,，他們可制成更有效率和更強大的太陽能電池,，成本只有目前傳統(tǒng)硅基太陽能電池的一小部分。
與婁軍共同牽頭的研究人員是材料科學與工程教授林紅（Hong Lin）,，4月16日,，他們詳細介紹了他們的研究,，在線發(fā)表在網(wǎng)上開放閱讀的《自然》雜志《科學報告》（Scientific Reports）上,，題為《高電催化活性的垂直排列單壁碳納米管用于硫化物氧化還原梭子》（High Electrocatalytic Activity of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes towards Sulfide Redox Shuttles）。
染料敏化太陽能電池很容易制造,，勝過硅基固態(tài)光伏電池,，但效率不高，婁軍說,，他是機械工程和材料科學的助理教授,。“染料敏化太陽能電池的感光性來自染料,，理想的有機染料就像漿果的果汁,，實際上有些學生已經(jīng)在演示中使用過�,！�
染料吸收陽光中的光子,，產(chǎn)生電荷，形式上就是電子,，這些電子首先要捕捉到鈦氧化物半導體層,，這一層沉積在集電器上，然后流回相反電極,，這要經(jīng)過另一個集電器,。進展已經(jīng)取得，就是在制備染料敏化太陽能電池時,，納入碘基電解質,，但碘會腐蝕金屬集電器，“這就提出一個挑戰(zhàn),，會影響長期可靠性,，”婁軍說,。
萊斯大學開發(fā)的染料敏化太陽能電池，取代鉑金,，采用碳納米管,、碘電解質與硫化物電解質。研究人員希望,，使染料敏化太陽能電池更好更便宜,。來源：萊斯大學
碘電解質也有不足的方面，就是吸收的光只有可見光波長,，“這意味著只可以利用較少的光子,，”婁軍說。
因此,，研究人員決定嘗試一種非腐蝕性的硫化物電解液,，因為很少吸收可見光，而且可以很好地適應單壁碳納米管沉積層,，這種沉積層是萊斯大學羅伯特·豪格（Robert Hauge）實驗室開發(fā)的,，豪格是論文的共同作者，也是杰出化學教職研究員,，就職于萊斯大學理查德·E·斯莫利納米科學與技術研究所（Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology）,。
“這些都是用途很廣的材料，”婁軍說,�,！皢伪谔技{米管在萊斯大學已經(jīng)有很長一段時間，人們發(fā)現(xiàn),，它們有許多不同使用方式,。這是另一種方式，確實可以很好地匹配硫化物電解質,，用于染料敏化太陽能電池技術,。”
萊斯大學制成可用的太陽能電池,，具有類似的結果,。它們可達到5.25％的功率轉換效率，低于染料敏化太陽能電池的紀錄,，就是11％,，這要采用碘電解質和鉑電極，但是,，明顯高于對照試驗中結合采用的新電解質與傳統(tǒng)鉑反電極,。婁軍說，新電解質和反電極之間的電阻是“我們見過的最低的”，婁軍說,。
但是,，還有很多工作要做�,！疤技{米管和集電器之間,，仍然有相當大的接觸電阻，而且,，從效果上看,，結構上有缺陷的碳納米管，相應的催化性能還不完全清楚,，但我們相信,，一旦我們完成優(yōu)化，就會取得理想的效率,，使整個產(chǎn)品很實惠,，”婁軍說�,！罢嬲说氖�,，它成本非常低，可替代硅太陽能電池,�,！�
