主要内容
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专题“圆桌会谈”完整固态染料敏化太阳能电池
能量收集是物联网(IoT)的关键因素，因为基于物联网的社会将需要无处不在的电力供应. 人们对太阳能电池寄予厚望，因为它能将光能转化为电能. 然而，对太阳能电池的研究主要集中在户外使用. 随着户外太阳能电池的推广和技术创新，已经取得了进展, 那些在室内或弱光下使用的设备几乎没有得到处理. 例如, 非晶硅太阳能电池, 哪些是室内使用的主流, 由于功率低，必须与纽扣电池结合使用，应用受到限制.
这种情况在2014年6月完全改变了 固态染料敏化太阳能电池(固态DSSC(*1)). 消息公布后不久, 一系列开发物联网技术的制造商纷纷提出咨询. 固态DSSC产生13.6µW /厘米2它的功率是非晶硅太阳能电池的两倍. 进一步, 新型固态DSSC具有优异的能量收集性能, 包括安全性和耐久性. Past DSSCs were liquid-based and were not put into practical use; they had issues with power generation performance and safety as they were filled with a liquid electrolyte. 固态DSSC带来了能量收集技术的真正创新.
全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行工程师是如何推翻常识，使这一惊人的成就成为现实的? 开发团队的核心成员透露了这个秘密.
*1 DSSC:染料敏化太阳能电池. 利用光合作用的原理，但不使用硅. 这种类型的太阳能电池价格低廉，无需大型设备即可生产. 大多数DSSCs是基于电解质(液态)的氧化还原反应。, 但全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行开发了世界上第一个实用的固态DSSC.
指数
配置文件
田中哲也，队长
主修精密机械工程，1992年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行.
组长, 新界第二发展组, 新界发展部, 功能材料开发中心(2014年4月至今). 过去的职责包括开发基于数值模拟的生产技术. 开发应用程序和管理主题，以创建新的能源相关业务.
Yuji田中
主修功能高分子科学、工程研究，2002年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行.
固态DSSC发展主题负责人(2014年4月至今). 过去的职责包括开发OPC材料技术, 纳米技术在电子照片上的应用.
某某的时候
主修材料制造工程及应用化学, 工程学院, 2008年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行.
开发有机太阳能电池的材料(主要是染料), 包括固态DSSC(自2012年4月起). 过去的职责包括开发OPC材料技术和新材料.
Naomichi Kanei
主修工业化学，技术研究，2013年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行.
开发元件技术(主要是模块化)，以提高固态DSSC的效率和耐用性.
01.全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的技术资源被有效地用于开发新材料
哲也:
如果我没记错的话, 固态染料敏化太阳能电池(solid-state DSSC)的开发早在2014年6月宣布之前两年就开始了。.
Yuji:
是的. 最初, 2011年，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行决定使用全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的有机光导体(OPC)技术开发一种新型材料. 主题是开发下一代技术. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行有几个候选材料，最后选择了固态DSSC.
哲也:
DSSCs通常以液体为基础. 是什么让你选择固态的?
Yuji:
全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行已经有了一项使用超临界流体二氧化碳的技术(*2) 我预计我将能够使用这项技术来制造固态空穴传输层, 什么是传统的液态电解质, 并密装多孔光电极层. 然而，我并不是第一个进入这个领域的人. 从2008年开始, 一名内部工作人员一直在一个国家项目下研究和发展固态的发展支助系统. 其概念是将OPC技术和超临界技术结合起来，生产出一种前所未有的设备.
哲也:
所以你在2012年提出的主题一点也不突然?
Yuji:
在主题提出之前, 我已经和研究和开发这些原则的人核对过了. 然后我在2012年上半年将主题概念化. 开发开始于2012年下半年，ryyota和我在中心. ryyota开发了这种材料, 特别是敏化染料, 我开发了这个设备. 感谢当时的上司给了我发展的机会.
哲也:
良太，那时候，你正在合成一种不同类型的太阳能电池的材料，对吗?
某某:
事实上，另一种类型是主要的. 我在开发一种有机薄膜太阳能电池(*3)开始主要研究染料上的固态DSSC. 但是用于超临界的特殊染料与我一直在做的有很大的不同. 那不是我的专长.
*2超临界二氧化碳:二氧化碳在室温下为气态, 但在临界温度(31℃或更高)和临界压力(73个大气压或更高)下成为高功能溶剂(超临界流体)。. 超临界二氧化碳兼具气体和液体的特性, 并能提取各种物质, 被分离, 和渗透.
*3有机薄膜太阳能电池:由塑料薄膜或金属的薄衬底和在其上形成的有机半导体材料(pn结)组成的太阳能电池。.
02.有一天，一个转折点突然来临
哲也:
这个发展最初是为了阳光，也就是户外，对吧? 我听说这个项目不小心转向了室内照明.
Yuji:
好吧，你现在可以这么说了，但我希望你能保守秘密(咧嘴笑). 近一年来，室外发电性能不尽如人意. 所以全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行决定添加一个高度基本的(*4) 材料为了提高电压，又选择了固体材料. 它最终带来了成功的开发，但这并不是全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行当时的想法. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行只是考虑到传统的液体添加剂在与固体有机材料(p型半导体)结合时不够耐用。, 孔传输层的主要材料是什么. 这就是全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行选择固体材料的原因.
哲也:
你们解决了耐久性问题，并决定使用基本材料. 你想到这个主意是因为你有OPC开发的经验，对吗?
Yuji:
完全. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行知道基本材料对于控制OPC表面的电荷和改善图像质量是有效的. We had had enough trouble with liquid materials placed inside solid materials; they escape and seep out.
哲也:
这使得这种材料完全是固态的. 固体添加剂是否提高了发电性能?
Yuji:
一点也不(咧嘴笑). 但是电压变高了，我有预感. 我在室内光线下测试了这种材料. 然后,瞧!
哲也:
你做到了.
Yuji:
我立即改变了开发进程. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的目标是在户外的阴影中达到足够的性能水平. 然而，如果室内照明可以工作，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行将有更多的应用. 好吧, 这又是一个你知我知的故事, 但我并没有真正考虑这个设备的应用或它的潜在市场. 我对如何使用这个设备的想法很模糊...我不确定它能否商业化. 不过，我发现这款设备在室内光线下也可以使用, 我开始想象它的具体应用.
哲也:
在物联网市场中使用它的想法是在那之后构思出来的?
Yuji:
可能有人更早地提出了这个想法. 对我来说，当我看到室内光线下的表现有所提高时，我第一次想到了这个想法.
*4碱性:具有中和酸的特性. 碱性.
03.三级栏和四级栏即将到来
哲也:
该项目于2013年年中转向室内照明. 直道，那时你已经加入公司了，对吗?
Naomichi:
是的. 我接到的第一个任务是模块化. 那就是制作面板. 作为一个新手，我不确定我是否有资格被分配到如此重要的任务(咧嘴笑).
Yuji:
这就是全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行公司的宗旨(咧嘴笑).
Naomichi:
我要用超临界流体装置做一个测试装置. 当时，制造出来的设备质量参差不齐，测试它们并不容易. 然后裕次给了我一些建议. 他让我试试旋转涂层(*5). 转换到应用程序方法后来在全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行寻求业务用途时证明是好的.
Yuji:
超临界方法产生均匀的薄膜, 但是，在扩大业务规模时，旋转涂层应用方法在设备成本方面具有优势. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行在应用方法方面拥有丰富的专业知识, 因此，当公司开始研究商业化的可能性时，相关项目可以迅速启动. 转换到应用程序方法, 然而, 发生得比原计划的要早, 因为转向室内光线和直道的实验.
哲也:
与此同时，良田遭受了很大的损失. 波长从太阳光变成室内光线, 改变了空穴输运层的配方, 甚至工程方法也改变了.
某某:
我不知如何是好(咧嘴笑). 固态DSSC, 首先, 对可包装的染料数量有限制吗. 这是因为您需要使氧化钛层比液态DSSC层更薄. 这意味着你必须增加每个染料分子吸收的光量. 这就是固态DSSC难以开发的原因之一. 由于预期的应用是在室内，对染料的颜色有限制. 这个设备会经常被人看到，所以颜色必须好看. 这反过来又会限制波长. 情况变得越来越严峻.
哲也:
进一步, 你研究超临界染料已经有一年了, 但是你必须把它们换成适合应用的. 听起来好像你突然遇到了三跨栏和四跨栏.
某某:
结论是，我没能及时研制出染料，赶上发布会. 我还没找到固态DSSC的最佳染料原理. 作为一名工程师，我感到羞愧. 但我不会放弃. 我将利用这一失望作为跳板，开发用于完全固态DSSC的特殊染料, 谁也没见过.。
*5旋涂:将基材涂在基材的中心，然后高速旋转基材，利用离心力形成薄膜的方法.
04.在开发过程中，没有什么是现成的
哲也:
模块化的任务也很难，不是吗?
Naomichi:
我同情处理染料的良太. 技术资料少, 甚至连纸都没有, 是否有用于室内照明的DSSC串行模块. 技术还没有在国内积累起来. 这几乎就像从一张白纸开始. 在一个测试模块中，你可以在电池之间的间隙中使用大电极. 有销路的设备, 然而, 电池之间必须有窄的间隙，以便发电面积(开度比)大. 我日复一日地重复试错过程, 试图保持许多单元和大区域的性能. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行需要继续提高串行模块的效率, 这将极大地影响商业化生产的可能性. 我感到责任重大.
Yuji:
你提到从一张白纸开始. 当您加入项目时，测试环境还没有被组织起来，是吗?
Naomichi:
事实上. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行甚至没有测量室内光线的仪器. 也不是黑幕. 有一段时间，我把自己关在一个没有窗户的房间里. 今天你无法想象这样的环境. 然而，这家公司有一种学术氛围. 2014年6月, it was my second year at Ricoh; Yuji had a technical presentation at the Imaging 社会 of Japan. 同年7月，他再次与Grätzel教授在社交聚会上进行了演讲(*6)他是DSSC的发明者. 2014年10月，我加入了Yuji，并在日本电化学学会(Electrochemical 社会 of Japan)做了技术演讲. 这与我在加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行之前对一家公司的发展印象大不相同.
Yuji:
在Grätzel教授面前的技术演示很难. 后来(2015年3月)被邀请去日本化学学会做报告的时候，我也很紧张。, 但与教授的聚会是我终生难忘的一件事. 我想我再也不会这么紧张了. 我很感谢这次宝贵的机会. 正如你所看到的，固态DSSC的发展今天是非常跨学科的. DSSC设备的开发涉及多种协调的技术:前面提到的OPC技术, 半导体微处理技术, 基板粘接液晶制造技术, 以及用于形成金属电极薄膜的有机电致发光技术. 你可以体验所有这些，所以在DSSC工作可以让你快速成长为一名工程师.
Naomichi:
我大部分时间都待在洁净室里. 在加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行之前，我从未想过这一点.
*6 Michael Grätzel:瑞士洛桑联邦理工学院教授. In 1991, 他发明了一种液态DSSC，由二氧化钛颗粒电极组成，可以吸附有机染料, 碘电解质的OTL, 还有铂的反电极.
05.非凡的发电性能
哲也:
直到2014年4月，我才加入这个开发小组(*7). 当时, DSSC的发电性能已经是非晶硅太阳能电池的两倍多. 在最新的公告中，利益相关者最惊讶的是产出的数字:13.每平方厘米6微瓦(µW).
Yuji:
全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行在2013年年中确认在室内光线下有足够的性能. 然而，从那时起，输出一直保持在7 μ W/cm左右2 大约六个月. 这比非晶硅太阳能电池稍高，但并不令人印象深刻. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行绝对希望超过10 μ W/cm2. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行认为两位数的数据足以改变人们对这款设备的看法.
哲也:
那时，物联网作为室内照明应用的具体想法出现了. 为了使设备实用，不应超过10µW/cm2 是必须的. 什么时候达到的?
Yuji:
2013年底. 这个数字在某一点上开始提高，然后迅速增加- 7,8,9和10µW/cm2. 事情发生得很快. 哲也加入了这个团体, 性能已超过非晶硅太阳能电池, 很容易超过两倍. 直道有点犹豫，说:“全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行再测量一下好吗??”(笑).
Naomichi:
说实话，一开始我都不敢相信. 我在大学学习的是DSSC, 我认为在这个领域如此快速的增长是不可能的. 双非晶硅只是“遮阴”(咧嘴笑).
哲也:
然而这是真的. 它震惊了这个领域的人们. 在内心，人们认为“这样就行了.“它看起来很有希望成为物联网社会的关键设备，并引起了公司内部的关注.
Naomichi:
我花了更多的时间. 我意识到我做了一件伟大的事情，在听到外界的赞誉之后.
Yuji:
(深深地点头)反应超出了全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的预料，不是吗? 十多年来，DSSC市场一直很温和，没有什么特别的新东西. 在这件事发生之前，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行不知道全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行能得到多少关注.
*加入开发小组:Tetsuya在另一个部门, 发展纳米颗粒控制技术, 特别是电极膜的均匀分布.
06.创造一个新的能源收集市场
哲也:
在新闻发布之前，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行一直很忙，希望之后能休息一下. 嗯，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行还是越来越忙了. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行在展会上反响很好，询盘接踵而来.
Naomichi:
我之前说过“学术”, 但在消息公布后，我有了更多与客户交谈的机会. 另一件我在学生时代从未想过的事. 继去年(2014年)在协会的演讲之后, 我在今年(2015年)的各种展览会上向客户解释了这项技术。. 通过与客户的直接互动, 我意识到我有责任尽快让这个设备商业化.
某某:
我也比以前有更多的机会与客户交谈. 我觉得现在客户的需求对我来说更熟悉了, 这让我思考我将来应该做什么.
哲也:
宣布之后, 我经常听到业内人士说，他们“感受到全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的承诺”.“在太阳能电池市场, 在过去的几年里，运动变得有点沉闷了, 包括DSSC. 然后, 突然, 室内光太阳能电池出现了, 其发电性能是非晶硅的两倍. It was not a mere technical announcement; spectators viewed the device at a practical level, 人们的期望越来越高.
Yuji:
我很清楚. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行已经开始提供样品用于实际应用(EH-Terminal)(*8):轻薄光伏无线传感器网络终端), 人们开始将这些设备用于商业用途. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行还有很多问题需要解决，包括模块效率. 但我相信，用不了多久，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行就能开展实际业务了.
某某:
我同意. 在我看来，实际应用的关键是染料. 现在超过20%的电流没有被染料吸收. 为了维持和发展业务，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行需要开发性能更好的染料. 用我自己的双手, 我一定要生产出新的染料，使固态DSSC充分发挥其性能.
哲也:
在物联网的顺风中，传感器的电源只是全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的第一个出口. 据我所知，固态DSSC的应用大多尚未被发现. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行不应该把它当作全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的新业务. 除此之外，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行应该继续致力于创造一个新的能源收集市场.
(2015年10月)
*8 eh终端:2015年5月, Altima采用全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的固态DSSC(在200 lx的白光LED光源下，其发电性能约为340 μ W)作为无线传感器终端的独立电源，用于获取温度等信息, 湿度, 还有房间的照明. 目标是在室内光线下传播物联网.
开创性的设备来自反直觉的思维
真嗣大谷
功能材料开发中心NT开发部经理
“我想利用有机光导体技术开发染料敏化太阳能电池,田中裕二说. 老实说，我的第一印象是“又是这样，多无聊啊。.“我很不公平，只是认为他采取了一种简单的方法来概念化有机太阳能电池, 谁的结构与光电导体相似.
我允许他开始，但有一个条件——有一个清晰的出口. 然后, 仅仅一年的时间, 这个提议产生了一个奇妙的结果:一种不能被称为太阳能电池的太阳能电池. 这是一个太阳能电池，但阳光被放在一边. Yuji的结论确实是违反直觉的. 这个明智的决定实现了一个宏伟的成就——在室内光线下的压倒性发电性能, 是传统非晶硅太阳能电池的两倍多. 就在那一刻，IoT(物联网)的概念开始广泛传播. 人们开始认识到独立电源的巨大价值, 尽管他们的产出很弱.
因此，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行在物联网的能量收集设备领域取得了成功. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行已经处于被追击的位置. 作为一个团队团结一致, 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行需要不断寻求巧妙的技术来保持巨大的性能差异. 能够与奋战在世界第一线的发展成员一起工作，我感到无比自豪.
其他中央委员的评论
Tsuyoshi松山
主修系统科学, 2011年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行，此前他曾在包括一家设备制造商在内的其他地方工作
“我在2015年2月加入了固态DSSC的开发. 在那之前, 我已经完成了几项任务, 比如在办公室开展节能创业. 在之前的公司, 担任智能终端LCD背光开发项目负责人, 处理从开发到商业化的广泛责任. 我认为充分利用经验，将固态DSSC商业化是我应该研究的主题. 当某物商业化时, 在考虑盈利能力的同时，你们需要满足市场需求的规格. 此外，你需要战略性地打开一个市场. 为了这个目的, 你需要预测客户的需求和他们之外的事情, 并广泛宣传使用该技术以及与全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行合作的优势. 我认为日本制造商应该发展与事物相关的服务. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行应该解决围绕客户主业的次要任务, 并最终发展为主营业务的服务. 为主营业务开发服务将使全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行成为客户真正的合作伙伴, 使全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的业务可持续发展. 全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的理想业务是在事物上做强，并通过充分利用优势开发服务来确保客户满意. 我希望全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行的固态DSSC作为一个东西有优势, 充分发挥优势，发展服务."
Shigeyo铃木
主修电子与物理工程，2007年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行
“2014年10月，我加入了固态DSSC的开发. 在那之前的五年, 我曾在另一个部门为DSSC开发氧化钛薄膜(TiO2浆料). 转到现在的部门后，我还在做这个——这个开发主题包含了很多工程师的想法. TiO2膏体用于支持有助于发电的染料，并形成一个电子传输层，该电子传输层可以无损地携带生成的电子. 获得了良好的转换效率和稳定的性能, 你需要改变分散元素的生产条件和处方. 固态DSSC技术的发展仍在进行中, 你需要关注一系列知识中的重要因素——关于必要材料的知识, 具备分析和评价知识, 还有电化学方面的知识, 例如. 无论我多么努力，我都必须不断填满我没有的东西. 我的同事帮助我前进. 这个装置充满了许多工程师的思想, 所以我希望它能进入市场，并演变成对客户有用的产品. 我将继续前进，解决我面前的技术问题，一次解决一个问题."
Tokushige吉纳
主修电子信息系统, 2014年加入全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行，之前在一家电器制造商工作
“我于2014年12月加入固态DSSC开发团队, 主要从事检测技术和生产技术的研究. 在检测技术方面, 我检查的重点是检查工时(每道工序的单位工作时间)以及检查结果对最终产品的影响. 在生产技术方面，我考察的重点是材料损耗和节拍时间. 当我做一个实际的样本并评估它的时候, 我经常偶然发现固态DSSC的独特特性. 我基本上可以自由选择制作和评估样品的方法, 所以我觉得考试有一个非常重要的作用. 实际上, 一开始我很乐观，我认为我可以利用我在以前的工作中获得的知识(设计和评估晶体硅太阳能电池，并在每个过程中提供技术指导)。. 不过，产品是不同的. 生产和评价方法完全改变了，我必须学习新的知识和技能. 我每天都在学习. 作为一名工程师，最大的快乐就是客户对我的产品感到满意. 目前，全球十大赌钱软件App|全球十大赌钱软件排行准备开始送样品. 我很快就能听到客户关于样品的消息. 考虑他们的声音, 我想改进这个设备，让它作为一个产品变得越来越好."