D-π-A型染料敏化太阳能电池有机敏化剂分子设计研究进展

DSSC是近年来被广泛研究的一种光伏装置,它以其制作工艺简单、不需昂贵的设备和高洁净度的生产环境等优势,另外,这种太阳能电池还可以用塑料薄膜等柔性材料作为基板使之可弯曲、轻量化,采用印刷技术来生产可进一步降低生产成本等被认为是最有可能替代硅基太阳能电池的未来之星.本文主要简单介绍了染料敏化太阳能电池基本原理、总结了D-π-A型敏化剂分子设计基本思路和近几年来这一类课题的研究进展,希望可以为新进入该领域的研究人员提供一些研究思路.     

基于MATLAB/Simulink的染料敏化太阳能电池输出特性仿真

根据染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路,应用MATLAB/Simulink工具建立仿真模型,对DSSC的输出伏安特性及输出功率进行仿真,讨论串联电阻和分流电阻对DSSC性能的影响.仿真结果表明,随着串联电阻的增加,开路电压不变,短路电流密度、最大输出功率及填充因子降低;随着分流电阻的增加,开路电压、短路电流密度、...     

不同光强下染料敏化太阳能电池输出特性仿真

以染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路图及数学模型为依据,利用牛顿迭代法计算DSSC的工作电流,在Matlab/Simulink仿真环境下建立了仿真模型。制备并测试了以TiO2薄膜为光阳极的DSSC。使用估算参数的方法对测得的数据进行拟合。研究了不同光照强度对DSSC输出特性的影响。仿真结果表明,DSSC的输出特性受光照强度影响很大。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

近年来,染料敏化太阳电池由于具有低价格、易于制造成大面积和可接受的转换效率的潜力等优点而倍受关注.介绍了类似于植物光合作用的染料敏化太阳电池的工作原理,描述了主要由导电玻璃,半导体氧化物纳米薄膜,敏化染料,电解质和对电极组成的染料敏化太阳电池结构.对阳极材料改性技术、染料对DSSC性能的影响和电解质的研究新进展进行了综述.最后展望了染料敏化的电池的应用前景和今后的研究重点.     

单一天然染料制备染料敏化太阳能电池

目的研究天然染料敏化太阳能电池的光电性能并降低其生产成本,提高染料敏化太阳能电池的制作效率.方法采用一种有效的天然染料的提取与纯化方法,从不同种类的植物中提取了十一种天然染料,包括蔬菜、水果、茶叶等,组装成天然染料敏化太阳能电池,并检测其光电性能,最后对各个天然染料敏化太阳能电池的光电性能进行分析.本实验还采用了静电喷镀的技术,将染料喷镀到工作电极上,并将采用静电喷镀技术得到的结果与传统浸泡的方法相比较.结果采用蓝莓制备的染料作为光敏剂敏化的太阳能电池在所研究的十一种染料中表现出最好的光电性能,其光电转化效率达到1.11%.结论这种静电喷镀技术不仅提高了染料敏化太阳能电池的制作效率,从检测结果看,染料的吸光度也大大提高,为染料敏化太阳能电池光电转化效率的提高以及未来染料敏化太阳能电池的商业化发展奠定了基础.     

基于卟啉基元构筑有机太阳能电池的研究进展

卟啉类作为有机光敏基元中的一种,在有机太阳能电池构建中扮演着重要角色,在自然界中负责收集、捕获和传递太阳光能,同时具备化学稳定性和结构可调节性。综述了有机卟啉聚合物和敏化太阳能电池的基本构造和原理、染料分子Push-Pull设计的基本理念以及近年来有代表性的有机卟啉太阳能电池的进展情况。基于目前卟啉类太阳能电池实现的光电转化率,进一步设计和优化出满意的分子结构,敏化太阳能电池实现工业化将是下一阶段努力的方向。     

聚4-乙烯基吡啶凝胶电解质在DSSCs中应用性能

采用自由基溶液聚合法合成出聚4-乙烯基吡啶-丙烯腈共聚物,通过聚4-乙烯基吡啶-丙烯腈共聚物与交联剂发生化学交联反应固化液体电解质,制得凝胶电解质,并将凝胶电解质应用于染料敏化太阳能电池,测定了电池的光电性能。研究发现,聚合物质量分数为凝胶电解质前驱体5%时,制备的染料敏化太阳能电池光电性能最佳,光电转换效率可达到纯液体电解质染料敏化太阳能电池的65.43%,而含离子液体凝胶电解质染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达到含离子液体电解质染料敏化太阳能电池的97.41%,且电池稳定性较好。对凝胶电解质在柔性染料敏化太阳能电池中的应用也进行了初步研究。     

聚4-乙烯基吡啶凝胶电解质在DSSCs中应用性能

采用自由基溶液聚合法合成出聚4-乙烯基吡啶-丙烯腈共聚物,通过聚4-乙烯基吡啶-丙烯腈共聚物与交联剂发生化学交联反应固化液体电解质,制得凝胶电解质,并将凝胶电解质应用于染料敏化太阳能电池,测定了电池的光电性能。研究发现,聚合物质量分数为凝胶电解质前驱体5%时,制备的染料敏化太阳能电池光电性能最佳,光电转换效率可达到纯液体电解质染料敏化太阳能电池的65.43%,而含离子液体凝胶电解质染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达到含离子液体电解质染料敏化太阳能电池的97.41%,且电池稳定性较好。对凝胶电解质在柔性染料敏化太阳能电池中的应用也进行了初步研究。     

应用在染料敏化太阳能电池中的电解质的研究进展

染料敏化太阳能电池由于成本低和制备工艺简单,在过去十多年中受到了广泛的关注.本文系统地报道了应用在染料敏化太阳能电池的液体电解质、离子液体电解质、固态空穴导电材料及纳米粉体复合电解质等研究现状.通过对不同种类染料敏化太阳能电池性能的分析,便于读者了解电池器件的工作机制,同时也指出了电解质研究存在的问题,并对其发展方向进行了展望.     

聚合物凝胶电解质在染料敏化太阳能电池中的应用

聚合物凝胶电解质具有网状立体结构,有利于形成电子流动通道,且由于其具有不易流动不挥发等特点,可以用来代替传统液体电解质以解决易泄露、稳定性差等问题。对近年来聚合物凝胶电解质在染料敏化太阳能电池中的应用进行综述,分析了各类聚合物的优点和不足,根据现有的研究成果对未来发展进行了展望。进一步提高稳定性和电导率,从而获得效率高于液体电解质的DSSC是下一步科学研究的重点。