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DSSC可印刷式电解质技术 绿能电池新创举

发佈日期：2019/04/28    消息来源：经济日报

 
全球积极寻求替代能源下，成功大学化工系李玉郎教授日前发表染料敏化太阳能电池(简称DSSC)可印刷式电解质技术，由于DSSC为太阳能电池中，制做成本最低，并可在低温、简单的制程制作，且具备可挠性、多彩性与可透光性等多样特性，应用范围广泛，此一技术发表后，也吸引不少业界瞩目。

被称为第三代的奈米薄膜太阳电池的染料敏化太阳能电池DSSC，本身具半透明状，适用于玻璃帷幕大楼，同时可作为遮阳、绝热及发电利用的功能，达到建筑物节能效益，并可用于建筑屋顶、外墙发电用途。

成功大学化工系李玉郎教授。成大技转育成中心/提供

且DSSC透过一般室内光线，即可充电特性，可作为3C产品电池的辅助商品，适用于可携式电子产品如电子计算机、手錶、电子字典、手机等用电量较小的产品，市场商机潜力庞大。

染料敏化太阳电池DSSC是由基板(玻璃或薄膜基板)、透明导电膜、半导体膜(光电极TiO2)、染料、电荷输送材(电解质、溶剂)，和由基板上镀有透明导电膜、铂触媒等相对电极等所构成。

成功大学化学工程学系李玉郎教授表示，染料敏化太阳能电池发展一大问题，主要在于所使用的液态电解液，由于液态溶剂的挥发，会造成电池效率下降，寿命不佳，为解决此一问题方法，是以胶态或固态电解质，来取代液态电解质，降低溶剂的挥发及洩漏的现象。

而其中的电解质，扮演着相当关键角色，更决定染料敏化太阳能电池高性能或长效性的问题，甚至成为量产化的重要关键之一。李玉郎教授说，胶/固态电解质的电荷传导性一般都小于液态电解液，且其高黏度性质，不利于胶/固态电解质在多孔性的TiO2光电极中渗透及灌注，而一般胶态电解液的灌注，必须在高温下(~100℃)下进行，且电池光电转化效率，也比相对应的液态电池低，制作程序亦相对较繁琐。

有鉴于此，李玉郎教授研发团队开发可印刷式的电解质时发现，在电池的组装时，利用印刷压力强迫电解质浆料，渗入电极中，此一方法不只可解决胶态电解质的渗入问题，大幅提升电池效率10%以上，更胜于传统液态电解质效率，也是目前全球最高效率。

且在胶化剂PAN-VA及TiO2 filler的作用下，胶态电池的效率比液态电池高，亦可提升DSSC的稳定性及光电转化效率，且由于是印刷式的程序，更可以发展成为捲轴式的电池生产程序，对于DSSC的量产，预期将有很大的影响，也让不少电池大厂纷纷寻求合作机会。