EES文獻導讀:云斯寧教授提出第三代太陽能電池陰極材料穩定性的新評估策略

染料敏化太陽能電池(DSSC)組件的半成品

“如果電池有心，想必今時今日也會感到前所未有的壓力。自從《華爾街日報》發文稱‘科技世界正在因電池技術進展緩慢而百般煩惱’之后，未來科技就被描摹成了強悍而無奈的巨型機器人——制作精良、無所不能，卻因缺乏一枚高效、穩定的新能源電池而無法施展萬般抱負。”——《科學中國人》

隨著能源需求日益增加，能源危機和環境污染已成為當今世界面臨的兩大難題。在巨大的能源缺口面前，染料敏化太陽能電池因其光電轉化效率高、成本低、環境友好、透明等特點，順理成章地成為了全世界矚目的科研焦點。與第一代硅基太陽能電池和第二代薄膜太陽能電池相比，作為第三代太陽能電池的染料敏化太陽能電池因其獨特的優勢，備受學術界和工業界的青睞。目前，液態染料敏化太陽能電池的效率水平達到14.3%，已逼近硅基太陽能電池商業化應用的基本水平。

然而，光電轉換效率和器件穩定性成為制約第三代染料敏化太陽能電池產業化應用的技術瓶頸。陰極催化材料作為太陽能電池的一個重要組件，它的穩定性意義重大。但是，關于器件穩定性的研究并沒有引起研究人員足夠的關注，到目前為止還沒有一篇學術論文針對染料敏化太陽能電池陰極材料的穩定性評估進行過系統的報道。

西安建筑科技大學的云斯寧教授、芬蘭阿爾托大學的Peter Lund教授和德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所的Andreas Hinsch博士從不同角度為廣大讀者和研究人員提供了一種系統的陰極材料穩定性評估策略（見下圖）。

云教授等人通過整理近期大量研究成果中的關鍵技術，從長期光伏穩定性、機械穩定性和電化學穩定性三個方向對陰極材料的穩定性進行分析判斷，從而建立一套系統完整的評估策略。該評估策略發表在Energy & Environmental Science上。

從商業化應用的角度來說，科研團隊需要這種更有針對性的研究。這種系統性的評估策略，對設計高性能陰極催化材料的設計，以及促進該材料在新能源領域的商業化應用有著重大作用。

材料牛注：美國科學情報研究機構湯森路透《SCI期刊引用報告》(Thomson Reuters 2014 Journal Citation Reports) 2015年6月最新公布的《Energy & Environmental Science》刊物影響因子（impact factor）為20.523。

想了解此項工作的更多細節或更多云斯寧教授學術進展，請關注材料牛資訊。

本文由材料人科普團隊學術組出品，感謝西安建筑科技大學云斯寧教授提供指導。

學術組旨在跟蹤材料相關高質量期刊學術動態，歡迎點我加入。