太陽能是最有前途的一(yī)種可再生(shēng)能源，但是，傳統的太陽能電池的成本高，至今一(yī)直限制着它的普及。爲了提高太陽能的競争力，科學家們轉向開(kāi)發染料敏化太陽能電池，這種太陽能電池使用低成本的有機染料和二氧化钛（TiO2：titanium dioxide）納米粒子，取代昂貴的半導體(tǐ)和稀土元素，用以吸收陽光。新加坡科技研究署（A*STAR）材料研究與工(gōng)程所的黃兆紅（Zhaohong Huang）和同事，現在進一(yī)步降低了染料敏化太陽能電池的成本，他們甚至取代了铟錫氧化物(wù)（ITO：ndium tin oxide）這種标準透明電極材料，而采用碳納米管。

  典型的染料敏化太陽能電池包含一(yī)個多孔層，上面的二氧化钛納米粒子沉浸在一(yī)種有機染料中(zhōng)。這種染料吸收太陽光，把這種能量轉換成電能，電流進入二氧化钛納米粒子。面向太陽一(yī)面的太陽能電池，通常覆蓋透明電極，可攜帶電荷載體(tǐ)，離(lí)開(kāi)二氧化钛，并導出太陽能電池。“不幸的是，铟錫氧化物(wù)電極脆弱易碎，”黃兆紅說，“它們也很昂貴，可能占染料敏化太陽能電池總成本的60％。”

  因此，黃兆紅和他的研究小(xiǎo)組取代铟錫氧化物(wù)電極，采用碳納米管薄膜。碳納米管具有導電性，而幾乎是透明的，柔韌性強，這使它們成爲理想的材料，可用于透明電極。唯一(yī)的缺點是，這種光生(shēng)（photo-generated）電荷載體(tǐ)在碳納米管中(zhōng)會重新結合染料中(zhōng)的離(lí)子，這會降低太陽能電池的能量轉換效率。

  爲了克服這個問題，黃兆紅和他的研究小(xiǎo)組把二氧化钛薄膜放(fàng)在碳納米管薄膜和多孔層之間。他們發現，染料敏化太陽能電池采用二氧化钛薄膜，性能顯著提高，勝過那些沒采用的電池。然而，他們也發現，他們的新的染料敏化太陽能電池，太陽能轉換效率隻有1.8％，低于傳統的太陽能電池，這些傳統電池都使用ITO電極。這是由于較高的電阻，而且降低了碳納米管薄膜的光學透明度，這就限制了進入電池的陽光照射量。

  “我(wǒ)(wǒ)們現在正在研究不同的方法，以提高薄膜的導電性和透明度，”黃兆紅說。“此外(wài)，我(wǒ)(wǒ)們計劃取代底部的鉑（platinum）電極，采用碳納米管薄膜，進一(yī)步減少染料敏化太陽能電池的成本。”

  如果成功的話(huà)，這些成果會極大(dà)地影響染料敏化太陽能電池的成本和穩定性。