瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）教授邁可�*格蘭澤爾(Michael Gratzel)的研究小組，以及英國牛津大學（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採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，並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TiO2一同採用了鋁材（Al2O3）。作為採用有機材料和無機材料製造的太陽能電池，兩者首次實現了可與結晶矽型太陽能電池相匹敵的轉換效率。
採用固體電解質大幅提高轉換效率
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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，很多人嘗試採用無機半導體微粒——量子點作為敏化材料，製造「量子點增感型太陽能電池」。宮坂指出「量子點效率低，並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。非常適合塗佈工藝。
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