美國(guó)俄亥俄大學(xué)研究人員稱(chēng)，當(dāng)生產(chǎn)對(duì)地球環(huán)境友好的太陽(yáng)能時(shí)，粉紅色可能是一種新的“綠色顏色”?？茖W(xué)家們開(kāi)發(fā)出一種新的染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)。該電池所使用的紅色染料和白色金屬氧化物粉末混合物呈現(xiàn)出粉紅色，可以捕獲太陽(yáng)光。

　　據(jù)稱(chēng)，目前這些新粉紅色材料是最好的光電轉(zhuǎn)換材料，盡管轉(zhuǎn)換效率僅為投入商業(yè)應(yīng)用的硅太陽(yáng)能電池的一半，但是其成本僅為硅太陽(yáng)能電池的四分之一。

　　粉紅色是染料敏化太陽(yáng)能電池最典型的顏色。大多數(shù)染料都包含有釕，釕是紅色的。與紅色染料混合成粉紅色的最常用金屬氧化物粉末是鈦氧化物或者鋅氧化物，這兩種金屬氧化物都是白色的。但是俄亥俄大學(xué)的研究人員制造的材料卻具有更為新穎的色彩，他們使用了復(fù)雜的金屬，探索不同的粒子形狀，以便提升光電轉(zhuǎn)換效率。

　　這是研究人員首次使用非單一氧化物制造染料敏化太陽(yáng)能電池。選擇鋅錫酸鹽是因?yàn)殇\錫酸鹽屬于具有可調(diào)特性復(fù)雜氧化物系列。這使未來(lái)剪裁染料敏化太陽(yáng)能電池特性成為可能。

　　為什么染料敏化太陽(yáng)能電池是粉紅色，而不是像硅太陽(yáng)能電池一樣的藍(lán)色呢？傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池呈現(xiàn)出藍(lán)色是因?yàn)榭狗瓷涓采w層的原因。這些覆蓋層改善了對(duì)綠光的吸收，綠光是太陽(yáng)能光譜中能量最強(qiáng)的光。俄亥俄大學(xué)研究人員的研制物材料并沒(méi)有抗反射覆蓋層。

　　顏色決定了太陽(yáng)能電池能夠捕獲的光的波長(zhǎng)，因此修改顏色可以讓科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)能電池的特殊特性進(jìn)行優(yōu)化。目前，在開(kāi)發(fā)染料敏化太陽(yáng)能電池中，科學(xué)家們使用紅色釕染料獲得了最佳效果。

　　如果希望獲得最佳效率，就需要考慮到能夠獲得的電壓和電流。電壓是一種材料能夠提供的潛在能量；電流是材料能夠傳輸?shù)碾姾蓴?shù)量。如果能夠吸收一個(gè)非常寬范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，那就會(huì)不得不犧牲電壓。如果吸收到的能量極限非常高，就可以獲得高電壓，但是又不得不犧牲電流。研究人員就是想找到某個(gè)平衡點(diǎn)。

　　自20世紀(jì)60年代以來(lái)，硅太陽(yáng)能電池就已經(jīng)出現(xiàn)?？茖W(xué)家們自20世紀(jì)90年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)染料敏化太陽(yáng)能電池。在染料敏化太陽(yáng)能電池中，染料分子覆蓋住了微小金屬氧化物粒子，并一起被塞入一個(gè)薄膜中。染料分子捕獲光能，釋放電子，而金屬氧化物粒子卻更像是電線(xiàn)，將電子傳輸?shù)诫娐分?，但是電子可能在粒子之間傳輸時(shí)流失。這是研究者正在設(shè)計(jì)將微小納米線(xiàn)進(jìn)行合并，以便將電子直接傳輸?shù)诫娐分械脑颉?/p>

　　他們還在探索使用納米樹(shù)的可能性——納米線(xiàn)的形狀像樹(shù)枝一樣。哪種結(jié)構(gòu)才是吸收光和傳輸電流的最好結(jié)構(gòu)呢？研究者認(rèn)為是樹(shù)形結(jié)構(gòu)！樹(shù)葉提供了很大的捕獲光的表面面積，樹(shù)枝將營(yíng)養(yǎng)傳輸?shù)礁?。在他們的染料敏化太?yáng)能電池設(shè)計(jì)中，覆蓋染料的粒子將提供表面面積，納米樹(shù)將在這些樹(shù)葉之間長(zhǎng)出枝條，傳輸電子。

　　因此未來(lái)染料敏化太陽(yáng)能電池中將生長(zhǎng)一棵微小粉紅色的“樹(shù)”，但是其他顏色也有可能。研究者正在研究能夠工作得更好的新染料和染料化合物。