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瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）教授邁克爾·格蘭澤爾(Michael Gratzel)的研究小組、英國牛津大學（Universityof Oxford）和日本桐蔭橫濱大學的研究小組，分別獨立開發出了轉換效率超過15％的固體型染料敏化太陽能電池（DSSC）。約在半年左右的時間內就將轉換效率提高了約4個百分點，大大超過了其他有機類太陽能電池（圖1）。
這種DSSC采用鈣鈦礦相的有機無機混合結晶材料CH3NH3PbI3作為染料敏化材料，并用由有機材料構成的空穴輸送材料（HTM）取代了電解液（圖2）。洛桑聯邦理工學院開發的DSSC由玻璃、FTO、TiO2、CH3NH3PbI3、HTM及Au等構成。而牛津大學等開發的DSSC還與TiO2一同采用了鋁材（Al2O3）。作為采用有機材料和無機材料制造的太陽能電池，兩者首次實現了可與結晶硅型太陽能電池相匹敵的轉換效率。
采用固體電解質大幅提高轉換效率
這種結構的DSSC的前身是日本桐蔭橫濱大學教授宮坂力的研究小組于2009年4月提出的太陽能電池。當時，很多人嘗試采用無機半導體微粒——量子點作為敏化材料，制造“量子點增感型太陽能電池”。宮坂指出“量子點效率低，并且存在電流反向流動等許多課題”。因此，將目光轉向了CH3NH3PbI3。
CH3NH3PbI3不僅能高效吸收從可見光到波長800nm的廣譜光，還具有能在TiO2等多孔質材料上直接化學合成的特點。非常適合涂布工藝。
不過，宮坂等人在2009年試制時，采用了傳統的DSSC電解液，轉換效率只有3.8％。之后，2012年來到宮坂研究室的牛津大學研究人員，用一般用作固體型DSSC的HTM的“螺二芴化合物”取代了電解液，結果轉換效率首次突破10％，達到了10.9％。后來，隨著工藝不斷優化，轉換效率僅約半年時間就猛增至15.36％。
這種DSSC采用鈣鈦礦相的有機無機混合結晶材料CH3NH3PbI3作為染料敏化材料，并用由有機材料構成的空穴輸送材料（HTM）取代了電解液（圖2）。洛桑聯邦理工學院開發的DSSC由玻璃、FTO、TiO2、CH3NH3PbI3、HTM及Au等構成。而牛津大學等開發的DSSC還與TiO2一同采用了鋁材（Al2O3）。作為采用有機材料和無機材料制造的太陽能電池，兩者首次實現了可與結晶硅型太陽能電池相匹敵的轉換效率。
采用固體電解質大幅提高轉換效率
這種結構的DSSC的前身是日本桐蔭橫濱大學教授宮坂力的研究小組于2009年4月提出的太陽能電池。當時，很多人嘗試采用無機半導體微粒——量子點作為敏化材料，制造“量子點增感型太陽能電池”。宮坂指出“量子點效率低，并且存在電流反向流動等許多課題”。因此，將目光轉向了CH3NH3PbI3。
CH3NH3PbI3不僅能高效吸收從可見光到波長800nm的廣譜光，還具有能在TiO2等多孔質材料上直接化學合成的特點。非常適合涂布工藝。
不過，宮坂等人在2009年試制時，采用了傳統的DSSC電解液，轉換效率只有3.8％。之后，2012年來到宮坂研究室的牛津大學研究人員，用一般用作固體型DSSC的HTM的“螺二芴化合物”取代了電解液，結果轉換效率首次突破10％，達到了10.9％。后來，隨著工藝不斷優化，轉換效率僅約半年時間就猛增至15.36％。
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| 圖1：遠遠超越其他太陽能電池 此次鈣鈦礦相染料敏化太陽能電池的轉換效率的增幅與其他有機太陽能電池相比較。 |
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