染料敏化太陽(yáng)能電池(dye-sensitized solar cell, DSSC)有電荷收集力強(qiáng)、高開(kāi)路電壓及填充率佳等優(yōu)點(diǎn)，但是它們無(wú)法完全吸收可見(jiàn)光及近紅外光，因此短路光電流密度(photocurrent density)比不上無(wú)機(jī)光伏材料。如何增加光電流成為提升DSSC組件的關(guān)鍵因素。
解決之道包括開(kāi)發(fā)能吸收太陽(yáng)光譜上更寬范圍光子的新染料，以及調(diào)整TiO2納米結(jié)構(gòu)讓電荷傳遞更有效。雖然科學(xué)家已針對(duì)上述兩點(diǎn)提出幾種作法，這些作法也確實(shí)提高了效率，但結(jié)果依舊不是無(wú)機(jī)光伏組件的對(duì)手。主要原因是這些方法盡管單獨(dú)實(shí)施起來(lái)很有效，但不容易與其它策略結(jié)合，無(wú)法累加式地提高組件的效率。
韓國(guó)延世(Yonsei)大學(xué)材料科系的科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，在DSSC的總電阻中，有相當(dāng)大的比例源自于電極間因界面貼合狀況不佳而衍生的接觸電阻，他們并證明利用激光焊接(laser welding)界面可以大幅提高組件的電流大小。
該團(tuán)隊(duì)以波長(zhǎng)355 nm的紫外激光脈沖照射在鍍了透明導(dǎo)電氧化物(TCO)的玻璃基板上形成的 TiO2薄膜，此脈沖可以穿透TCO，但會(huì)被TiO2強(qiáng)烈吸收，導(dǎo)致局部的TiO2納米微粒融化，在界面形成連續(xù)的TiO2層。這層TiO2能妥善銜接兩個(gè)電極，降低接觸電阻，電流因此大增。
這個(gè)方法使組件效能增加了35-65%，例如DSSC電池的效能可以由8.2%提高至11.2%。這種激光焊接技術(shù)既簡(jiǎn)單又快速，而且最重要的是，它可以搭配任何其它提升效能的策略來(lái)實(shí)施。詳見(jiàn)Nanotechnology 21, p.345203 (2010)。
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