对电解质添加剂的新认识将改善染料敏化太阳能电池

由于人们对添加剂在优化电解质中所起的作用有了更深入的了解，因此在弱光条件下使用的染料敏化太阳能电池可以表现得更加稳定。

使用染料敏化太阳能电池(DSC)，可在室内，远离直射阳光的室内为笔记本电脑和移动电话充电或供电，在1000 lux的荧光灯下，它们的效率高达34%。

迄今为止，包含各种添加剂组合的铜基电解质已用于实现这些效率。

在过去的几年中，这些添加剂与电解质中的铜物质之间的相互作用一直是人们关注的问题，并且由于对不同添加剂的真正作用缺乏了解而破坏了进展。

现在，由澳大利亚先进光伏中心(ACAP)资助，ARC激子科学卓越中心支持的研究表明，分子4-叔丁基吡啶(tBP)和1-甲基-苯并咪唑(NMBI)至关重要)作为最佳添加剂，可最大程度地发挥铜氧化还原介体的性能。

研究结果发表在《先进能源材料》杂志上。

使用X射线衍射分析，吸收和核磁共振波谱法来找到能最有效地抑制重组损失的添加剂组合，从而改善太阳能电池的性能。

莫纳什大学和Exciton Science的第一作者SebastianFürer博士说：“以前研究人员有点担心，因为tBP可以与铜络合物相互作用，每个人都说，'让我们避免它。人们以为这对太阳能电池的性能有害，但是我们仔细研究了一下，实际上发现保留它确实很重要，因为它减少了一种主要的损耗机制，这是一个非常令人兴奋的发现。从那时起，人们需要考虑这种交互，以提高这些设备的效率。”

根据塞巴斯蒂安的说法，在未来改善DSC性能的努力中，在新的铜氧化还原介体中使用正确的添加剂现在可能成为标准。

他说：“你不能忽略它，因为太阳能电池的效率从9%降至不到1%。这确实是一个巨大的差异。”

“为了避免将来发生这种相互作用，研究人员将需要确保这种相互作用只是以一种有益的方式发生。我们已经研究了所有不同部分并解决了一个大问题。结果是非常结论性的。 ”

联合第一作者，同样也是莫纳什大学(Monash University)的Rebecca Milhuisen博士补充说：“我们的发现确定了决定性能的关键损耗机制，是朝着开发用于下一代太阳能电池的低成本电荷传输材料迈进的一步。”

莫纳什大学的资深作者Udo Bach教授认为，这些发现将使研究人员能够成功设计和创建更高效​​的下一代材料。

他说：“过去几年中，可印刷的低成本染料敏化太阳能电池的效率得到了显着提高。”

“这种增加主要是由于掺入了有助于分离光生电荷的新型铜基化合物而引起的。在我们的论文中，我们揭示了这些化合物与电池中其他添加剂相互作用的先前未知的细节。凭借这些新知识，我们现在可以设计出下一代铜基电荷传输材料，这种材料应该更加高效。”