[01128669]新型柔性染料敏化太阳能电池的研究

该成果属于能源科学与技术的太阳能领域。该成果以实现一种新型低成本、高效率的太阳能电池,同时以满足军工、国防以及人们日常生活等对柔性便携式能量供给设备的需求为目标,沿着“纳米尺度材料合成 - 微米尺度器件组装和制备 - 宏观产品的设计和应用”的研究思路,在国际上首次提出了一种新型的一维线状太阳能电池,并且有效地解决了太阳能电池从二维形态向一维形态转变所引起的诸多基础科学问题和关键技术瓶颈,为光伏电池的规模化、多样化和实用化开辟了一条新的技术途径。 其主要创新点如下： 1、在国际上率先提出并实现了拥有自主知识产权的宏观一维结构线状太阳能电池的设计思路和器件原型,突破了传统平面光伏电池的三明治结构的设计思路,为太阳能电池的材料选择和制备工艺提供了新的机遇和挑战,同时也开辟了曲率、应变和界面等因素对器件材料制备、组装和光电转化机制等影响的诸多基础科学研究方向。 2、从理论和实验上系统阐述了新型太阳能电池更为高效的光子捕获机制,提出了基于线状光伏电池空间集成三维太阳能电池的设计思路,有效地增加并拓宽了光伏电池的吸收光谱,开辟了三维太阳能电池的新的研究方向。同时,创新性地实现了线状太阳能电池微型聚光,拓宽了聚光太阳能电池的设计思路。 3、提出了线状太阳能电池可编织集成方式,成为现今智能织物研究的一大研究领域,为将来太阳能电池应用的形态多样化和便携性奠定了基础。 该成果得到了国家和科技部领导的多次关心,获得了国家重大科学研究计划、国家自然科学基金目的支持,在国际上开辟了新型线状太阳能电池的研究领域并受到广泛关注,是我国完全拥有自主知识产权的新型太阳能电池技术。该成果已申请专利4项（已获得2项）,发表SCI论文11篇,他引次数165次。现今,电池的最高转化效率已经超过7%,考虑到其廉价的制备成本,有望初步实现产品化。该成果正在与北京市、北京大学深研院等单位商谈产品实用化生产,有望在民用、国防和军备等领域产生巨大的经济效益。