興大提升「染料敏化太陽能電池」發電效率 登國際頂尖期刊

【大成報記者蕭宇廷/臺中報導】中興大學化學系教授葉鎮宇執行科技部研究計畫，與清華大學化工系教授衛子健組成研究團隊，共同研發新一代「bJS」系列紫質染料，已被證明能有效提升染料敏化太陽能電池發電效率，是該領域研究的重大突破。這項成果並於11月發表在國際頂尖期刊《應用化學(Angewandte Chemie International Edition)》，在該期刊中的重要性為前5%，被評選為非常重要論文VIP (Very Important Paper)，且於ChemistryViews.org (www.ChemistryViews.org) 做特別報導，備受國際學者重視。

相較於已普遍商業化的矽晶太陽能電池，染料敏化太陽能電池具有便宜、易加工、多彩、可撓及適用於穿戴裝置的優勢；而染料則是染料敏化太陽能電池的核心組成。師法自然界葉綠素的結構，在2011年發表於《科學(Science)》期刊中人工合成的「YD」系列染料，係利用含長碳鏈的紫質染料，創下提升染料敏化太陽能電池效率約12%的世界紀錄；其中的關鍵，正是染料中的長碳鏈所形成的柵欄、阻擋了反向電流的生成。

而這次葉、衛兩位教授的團隊，更首創把紫質染料中的長碳鏈數目增加至2倍、形成「雙柵欄」結構，在相同元件組裝條件下，發電效率比之前的高效率「YD」系列染料提升11.9%，證明其創新的「雙柵欄」結構，能有效提升染料敏化太陽能電池發電效率，顯示「bJS」系列紫質染料的巨大潛力。

葉鎮宇表示，在再生能源日益重要的未來，「雙柵欄」結構將成為高效能染料敏化太陽能電池中，染料設計的重要因素之一，對太陽能以及室內光源的利用極具開發價值。

論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013964