日前從城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲悉，哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系李欣教授課題組與澳大利亞莫納什大學(xué)利昂斯皮西亞教授合作開展了染料敏化太陽(yáng)能電池的研究，相關(guān)工作近期取得重要進(jìn)展，最新研究成果《十八烷基三氯硅烷表面改性調(diào)控基于水系染料敏化太陽(yáng)能電池的電子復(fù)合》于近日發(fā)表在國(guó)際著名期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew.Chem.Int.Ed.2014，53，6933-6937.)上。論文第一作者為李欣教授與利昂斯皮西亞教授指導(dǎo)的中澳聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生董存庫(kù)。該研究得到了城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金的資助。

染料敏化太陽(yáng)能電池(英文縮寫為DSSCs)被稱為下一代太陽(yáng)能電池，具有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的染料敏化太陽(yáng)能電池所使用的都是有機(jī)溶劑，其缺點(diǎn)是沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、易燃燒，給電池的封裝帶來了困難；而水系電解液則具有非常小的飽和蒸氣壓、不揮發(fā)、沸點(diǎn)較高，較寬的電化學(xué)窗口等優(yōu)點(diǎn)。該研究通過實(shí)驗(yàn)及分子動(dòng)力學(xué)理論模擬計(jì)算的方法，研究了染料敏化后的二氧化鈦(TiO2)光陽(yáng)極的裸露表面進(jìn)行十八烷基三氯硅烷改性鈍化過程。研究發(fā)現(xiàn)，烷基硅烷改性可以極大程度低抑制界面電子復(fù)合，從而提高開路電壓和短路光電流密度，最終使得水系電解液染料敏化太陽(yáng)能電池的效率達(dá)到創(chuàng)記錄的5.74%。

這是李欣教授課題組繼2012年在《先進(jìn)能源材料》、2013年在《歐洲化學(xué)》、2014年在《納米尺度》相繼發(fā)表有關(guān)染料敏化太陽(yáng)能電池研究的一系列論文以來，在化學(xué)學(xué)科著名期刊發(fā)表的又一篇重要論文。