综述：从虾壳废弃物中快速绿色提取富含虾青素的染料用于染料敏化太阳能电池

本文推荐：该研究创新性地利用虾壳废弃物提取虾青素（astaxanthin）作为染料敏化太阳能电池（DSSC）的天然敏化剂，通过环保工艺（避免高温/有毒溶剂）实现高效转化。经皂化（saponification）处理后，游离虾青素使光转换效率（PCE）从0.09%提升至0.30%，电荷转移电阻（RCT ）显著降低，为生物质能源开发提供新思路。

　　

摘要

研究团队开发了一种从虾（Aristaeomorpha foliacea
）头胸甲废弃物中快速提取虾青素的绿色工艺。通过乙酯溶剂温和处理获得富含酯化虾青素的粗提物，直接用于DSSC时因与TiO₂
层结合能力差导致PCE仅0.09%。经甲醇氢氧化钠皂化后，游离虾青素的PCE提升233%，达0.30%，R_CT
显著降低，证实其作为生物敏化剂的可行性。

工艺创新

传统虾青素提取需高温/真空条件，本研究采用室温乙酯萃取，避免能源浪费。虾壳经干燥研磨后，1小时即可获得富含虾青素酯的橘红色提取物，全过程未使用有毒试剂。

性能优化关键

电化学阻抗谱揭示：酯化虾青素因疏水基团阻碍电子注入TiO₂
导带，导致高R_CT
。皂化处理通过水解酯键生成游离羟基，增强染料与半导体界面相互作用，使电子转移效率提升3倍以上。

应用前景

该工艺实现废弃物高值化利用，每克干燥虾壳可提取1.2mg虾青素。相较于合成染料，生物源敏化剂具有成本低、环境友好的双重优势，为DSSC大规模应用提供新原料路径。