對電解質添加劑的新認識將改善染料敏化太陽能電池

由于人們對添加劑在優化電解質中所起的作用有了更深入的了解，因此在弱光條件下使用的染料敏化太陽能電池可以表現得更加穩定。

使用染料敏化太陽能電池(DSC)，可在室內，遠離直射陽光的室內為筆記本電腦和移動電話充電或供電，在1000 lux的熒光燈下，它們的效率高達34%。

迄今為止，包含各種添加劑組合的銅基電解質已用于實現這些效率。

在過去的幾年中，這些添加劑與電解質中的銅物質之間的相互作用一直是人們關注的問題，并且由于對不同添加劑的真正作用缺乏了解而破壞了進展。

現在，由澳大利亞先進光伏中心(ACAP)資助，ARC激子科學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)至關重要)作為最佳添加劑，可最大程度地發揮銅氧化還原介體的性能。

研究結果發表在《先進能源材料》雜志上。

使用X射線衍射分析，吸收和核磁共振波譜法來找到能最有效地抑制重組損失的添加劑組合，從而改善太陽能電池的性能。

莫納什大學和Exciton Science的第一作者SebastianFürer博士說：“以前研究人員有點擔心，因為tBP可以與銅絡合物相互作用，每個人都說，'讓我們避免它。人們以為這對太陽能電池的性能有害，但是我們仔細研究了一下，實際上發現保留它確實很重要，因為它減少了一種主要的損耗機制，這是一個非常令人興奮的發現。從那時起，人們需要考慮這種交互，以提高這些設備的效率。”

根據塞巴斯蒂安的說法，在未來改善DSC性能的努力中，在新的銅氧化還原介體中使用正確的添加劑現在可能成為標準。

他說：“你不能忽略它，因為太陽能電池的效率從9%降至不到1%。這確實是一個巨大的差異。”

“為了避免將來發生這種相互作用，研究人員將需要確保這種相互作用只是以一種有益的方式發生。我們已經研究了所有不同部分并解決了一個大問題。結果是非常結論性的。 ”

聯合第一作者，同樣也是莫納什大學(Monash University)的Rebecca Milhuisen博士補充說：“我們的發現確定了決定性能的關鍵損耗機制，是朝著開發用于下一代太陽能電池的低成本電荷傳輸材料邁進的一步。”

莫納什大學的資深作者Udo Bach教授認為，這些發現將使研究人員能夠成功設計和創建更高效??的下一代材料。

他說：“過去幾年中，可印刷的低成本染料敏化太陽能電池的效率得到了顯著提高。”

“這種增加主要是由于摻入了有助于分離光生電荷的新型銅基化合物而引起的。在我們的論文中，我們揭示了這些化合物與電池中其他添加劑相互作用的先前未知的細節。憑借這些新知識，我們現在可以設計出下一代銅基電荷傳輸材料，這種材料應該更加高效。”