根据光纤三维荫蔽型太阳能电池
可再生动力和绿色动力是驱动未来经济发展的动力。作为重要的可继续动力技能之一，太阳能电池将成为首要动力以满意全球对动力的需求。在各类太阳能电池中，染料太阳能电池以其较高的性价比而得到了广泛运用。
传统的染料太阳能电池运用纳米颗粒和纳米线来进步其光电转化功率。但是这些都是根据二维的平面结构，然后约束了此类光电池功率的进一步进步。美国佐治亚理工学院（Georgia InsTItute of Technology）王中林教授领导的研讨小组研制开发出纳米和光纤技能相结合的三维染料太阳能电池。其共同的三维结构大大进步了同类太阳能电池的光电转化功率。这一最新效果近期宣布在德国《运用化学》（Angewandte Chemie） 上。
王中林教授，魏亚光博士和研讨生本杰明·温超布将太阳能电池结构和光纤技能结合在一起，运用纳米结构完成了三维光电池的规划。光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池主体结构包含光纤和笔直生善于光纤外表的氧化锌纳米线阵列（如图所示）。太阳光从光纤一端延轴向入射并传达。三维太阳能电池的中心规划思维在于入射光在光纤内传达过程中屡次反射。每一次反射过程中，入射光会经过氧化锌纳米线与其外表附着的染料相互作用。屡次反射添加了入射光子与纳米线外表的染料相互作用的次数，然后大大添加了对光线的吸收以及光电子的输运功率。试验结果表明，关于同一个三维染料太阳能电池，相关于光线照射在光纤侧壁，光线延轴向传达将太阳能电池的能量转化功率进步了六倍。在一个太阳（AM 1.5）光照下，根据氧化锌纳米线的三维染料太阳能电池的光电转化功率抵达3.3%。这一功率比此前报导的同类型二维染料太阳能电池的最高功率高出120%，比运用带有二氧化钛薄膜涂层的氧化锌纳米线的染料太阳能电池功率高出47%。
新式的三维染料太阳能电池在科研和实践运用中具有以下杰出特色。从物理学的视点来看，以纳米线为根底的二维染料太阳能电池的外外表积较小，然后约束了染料的加载和对太阳光的吸收。添加纳米线的长度能够增大外表积，但纳米线的长度遭到资料制备和电子分散长度的约束。三维染料太阳能电池的共同结构克服了上述困难：入射太阳光在光纤内屡次反射，在不添加电子输运间隔的情况下屡次与纳米线外表的染料相互作用，大大添加了对光线的吸收以及光电子的输运功率。在运用上，三维染料太阳能电池具有以下首要长处：首要，光纤的运用使得太阳能电池得以长途作业和具有高移动性。它能够作业在太阳光无法抵达的地层和海洋深处；其次，三维染料太阳能电池能够有更小的尺度，更高的功率，更大的流动性，更牢靠的规划，更灵敏的形状，并有或许下降生产成本；第三，三维染料太阳能电池能够在不同的光强下有用作业，具有较高的动态作业范围。此研讨效果为规划运用光纤和有机、无机资料混合结构的三维高效多功能太阳能电池拓荒了簇新办法和思路。（来历：科学网）
光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池结构和根本作业原理示意图。A)三维染料太阳能电池包含光纤和笔直生善于光纤外表的氧化锌纳米线阵列。图中上半部为传统光纤用于光线的长途传输，下半部为太阳能电池用于光电转化。B) 三维染料太阳能电池的细节结构。
