染料敏化太阳能电池双层结构光阳极研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSCs)因为其制备工艺简单、实用化前景好、成本低、转换效率高等优点而受到广泛关注。简要介绍了染料敏化太阳能电池结构和工作原理,并从电解质、染料敏化剂、对电极和光阳极等方面综述了其各组成部分的研究现状。重点以TiO_2/CeO_2复合光阳极为例,阐述了染料敏化太阳能电池光阳极薄膜材料的发展历程,总结了双层结构薄膜材料的光散射效应、上转换性质、比表面积、光响应能力以及电子传输性能对整个电池性能优化的影响,并对未来染料敏化太阳能电池研究方向和前景进行了展望。     

染料敏化太阳能电池中纯铂对电极的研究进展

作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,对电极的催化性能和价格直接关系到电池的光电转换效率和成本。作为对电极的催化材料,导电聚合物、碳材料和无机化合物等材料虽成本低廉,但其催化性能仍不及金属铂。因此,重点综述了近年来染料敏化太阳能电池纯铂对电极的研究状况,并指出了纯铂对电极中有待解决的问题及今后的发展方向,同时还介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理和对电极的作用。     

染料敏化太阳能电池用过渡金属化合物对电极的研究进展

由于成本低、制作工艺简单、光电转换效率高, 染料敏化太阳能电池被认为是传统太阳能电池最有力的竞争者之一。染料敏化太阳能电池常用的对电极是Pt电极, Pt价格高, 储量少, 因此寻找一种价格便宜且催化性能较好的材料代替Pt制备对电极是目前的研究热点。过渡金属化合物品种多、制备过程简单、价格低且催化性能好, 近年来受到人们的广泛关注, 是代替Pt制备染料敏化太阳能电池对电极最好的材料之一。本文综述了染料敏化太阳能电池过渡金属化合物对电极的研究现状, 对过渡金属化合物对电极的性能特点及今后研究的重点进行了分析。     

量子点敏化太阳能电池对电极材料的研究进展

量子点敏化太阳能电池(Quantum Dot-Sensitized Solar cells, QDSCs)制备工艺简单, 制造成本低廉, 是一种有希望的新型太阳能电池。QDSCs利用量子点具有光谱吸收强、尺寸可调和多激子效应等优点, 能够提高其光电转换效率; 同时, 利用无机量子点替代染料作为敏化剂, 能够解决染料敏化太阳能电池(DSCs)的稳定性问题。但是, QDSCs光电转换效率较低是制约其应用的主要问题。近年来, 通过改变和调控对电极的材料和电子特性提高QDSCs的光电效率的方法受到了广泛关注。本文综述了QDSCs对电极材料的制备方法、微观形貌和晶体结构; 重点分析了金属化合物、复合材料、杂化材料、多元金属硫族化合物、导电聚合物和碳材料对电极对量子点敏化太阳能电池的电荷转移阻抗、光电性能等参数的影响; 并分析影响其电催化活性和电子传输性能的主要因素。最后, 提出通过表面修饰、复合和杂化等方法构筑新型对电极材料, 进而改善和提高QDSCs转换效率和稳定性, 是今后的研究重点和研究方向。     

稀土发光材料在染料敏化太阳能电池中的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于工艺简单、价格便宜、转换效率高等优点而备受关注.其中起负载敏化剂以及收集和传输电子作用的光阳极是关系到电池性能的重要部件.介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,综述了优化染料敏化太阳能电池结构的研究现状;重点阐述了稀土发光材料改性二氧化钛提高光电转换效率的研究进展;指出稀土发光材料改性二氧化钛光阳极是提高染料电池光电转换效率的有效途径,也是未来的主要发展方向.     

染料敏化太阳能电池的研究与发展现状

介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理.结合实验室的研究工作,概述了影响电池光电转换效率的关键材料--光阳极、染料、电解质和对电极的研究现状和发展趋势以及电池放大和模块集成方面的最新进展.     

染料敏化太阳能电池的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSC)由于价格低廉、制备工艺简单、理论光电转化效率高等优点,成为极具研发潜力的太阳能电池之一。介绍了染料敏化太阳能电池的结构和工作原理,综述了各组成部分染料敏化剂、光阳极、电解质和对电极的研究进展,分析探讨了改进和提高DSSC性能的方法和途径,并展望了其未来的发展趋势。     

基于不同浓度铂对电极的染料敏化太阳能电池的性能研究

染料敏化太阳能电池对电极上用于催化的铂的浓度对电池的光电转换性能有重要的影响,特别是当光从对电极射入染料敏化太阳能电池(DSSC)时.制备了不同铂浓度对电极的电池,研究了光从对电极入射时,铂对内部阻抗、光吸收效率等的影响,优化出最佳的铂浓度.结果表明,10mmol/L为最佳对电极入射铂浓度,在一定浓度范围内,开路电压(...     

染料敏化太阳能电池的研究进展

染料敏化太阳能电池是一种环保太阳能电池,由于其制作工艺简单、小尺寸等特点,在纺织和电子器件供能等领域有着广泛的应用前景。本文介绍了染料敏化太阳能电池的研究现状、组成结构和工作原理,重点介绍了组成太阳能电池中的对电极、光阳极和电解质材料的研究进展和现状,总结了目前染料敏化太阳能电池的研究成果,分析了各种材料作为对电极、光阳极和电解质的优缺点。同时还介绍了染料敏化太阳能电池在纺织领域作为智能纺织品的应用,展望了染料敏化太阳能电池的未来发展趋势。     

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展

对电极一直是染料敏化太阳能电池的重要组成部分,铂(Pt)对电极具有良好的性能,但高成本限制了它的应用,低成本、性能较好的碳对电极和导电聚合物对电极具有广阔的发展前景。开发性能稳定,成本低、催化活性高、制备工艺简单的染料敏化太阳能电池对电极材料是染料敏化太阳电池发展的必经过程。     

染敏太阳能电池中过渡金属硫化物对电极研究进展

近年来,第三代太阳能电池——染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSC)因制造成本低、环境污染少、生产工序简单等优点而备受关注。对电极作为DSSC的重要组成部分是影响其光电转换性能及稳定性的重要因素。综述了对电极材料在DSSC中的作用以及研究现状,重点介绍了过渡金属硫化物(transition-metal sulfides,TMSs)在DSSC中的研究进展,阐述了TMSs与其他对电极材料相比具有的优异性能及其制备方法和性能参数,最后提出了今后DSSC研究的主要方向是继续开发各种原料易得、成本低廉和稳定高效的新型对电极材料。TMSs染料敏化太阳能电池作为化合物薄膜太阳能电池中非常重要的组成部分,具有很大的应用前景。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

光导电极材料在染料敏化太阳能电池(DSSC)中起到关键作用,直接影响到太阳能电池的总效率,所以一直是DSSC研究的热点.介绍了DSSC的基本工作原理,概述了当前DSSC中最流行的TiO<,2>和ZnO两种薄膜光导电极材料的制备方法,并从结构、工艺和转换效率等方面对染料敏化TiO<,2>薄膜太阳能电池和染料敏化ZnO薄膜太阳能电池进行了介绍和讨论;同时简要介绍了目前研究非常热门的叠层染料敏化太阳电池的研究进程,最后展望了染料敏化太阳能电池的未来发展前景.     

染料敏化太阳能电池介孔石墨相C3N4对电极的制备及电催化性能研究

以氰胺为原料,通过硬模板法制备了介孔石墨相C_3N_4(mg-C_3N_4)。用mg-C_3N_4代替Pt制备染料敏化太阳能电池对电极,并对其电催化性能进行了研究。N2吸附数据表明所制备的mg-C_3N_4具有较高的比表面积(87.4m2/g)和较大孔体积(0.45cm3/g)。电化学阻抗谱分析表明所制备的mg-C_3N_4电极的电荷跃迁电阻为42.5Ω·cm2,证明mg-C_3N_4电极对I3-还原反应具有较高的电催化活性。以mg-C_3N_4电极作为对电极组装染料敏化太阳能电池,在100mW/cm2光照下(AM 1.5),电池的光电转换效率达到3.72%,比无孔石墨相C_3N_4对电极所组装染料敏化太阳能电池的光电转换效率提高了103%。     

钼酸锌-碳复合材料在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

采用水热合成法制备出片状结构钼酸锌, 并以其为原料, 添加石墨(G)或导电碳(Cc), 利用喷涂法分别制备出ZnMoO₄、ZnMoO₄-G和ZnMoO₄-Cc对电极催化材料, 应用于染料敏化太阳能电池(DSCs)中。实验结果表明: 以ZnMoO₄为对电极材料的DSC光电转换效率为4.19%, 在分别添加石墨及导电碳制备成复合对电极材料后, 其相应的光电转换效率分别提高到6.56%及7.36%。其中, ZnMoO₄-Cc对电极与相同条件下铂对电极的光电转换效率(7.81%)相当。电化学阻抗(EIS), 循环伏安法(CV)及Tafel极化曲线测试结果表明, ZnMoO₄、ZnMoO₄-G和ZnMoO₄-Cc三种材料均具有一定的导电性和电催化性能。     

微波还原法制备石墨烯及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究

采用改良Hummers法和微波还原法制备石墨烯,通过XRD、FT-IR探究不同微波还原时间对石墨烯结构的影响。将经不同微波还原时间所得的石墨烯应用在染料敏化太阳能电池的对电极中,通过伏安曲线、电化学阻抗谱分析其性能。结果表明,随着微波还原时间的延长,石墨烯还原程度逐渐增加。在模拟太阳能光源(AM 1.5)下,以微波还原时间为90min的石墨烯作对电极而组装得到的染料敏化太阳能电池的内阻最小(24Ω),性能最佳。其短路电流、填充因子及光电转换效率分别为2.75(mA/cm~2)、14%和0.174%。     

染料敏化太阳能电池研究进展

介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的基本结构、工作原理和影响其光电转换效率的关键材料,如阳极材料、染料、电解质、阴极材料;综述了各组成部分的研究现状和发展趋势.对于DSSC的研究,有序半导体氧化物薄膜的进一步优化,全吸收染料的合成以及高效准固态或固态电解质的应用,对提高电池的整体性能具有重要的意义.此外,还评述了近年来DSSC所面对的问题,展望了其工业化进程.     

染料敏化太阳能电池敏化剂材料研究进展

染料敏化太阳电池(DSCs)是一种新型光伏电池,在充满前景的太阳能发电市场中,实现染料敏化太阳能电池商品化的最重要的前提之一就是提高能量转换效率.介绍了染料敏化太阳能电池的结构与基本原理,在影响DSCs能量转换效率的三大因素中,重点综述了通过染料敏化剂材料的设计和开发来提高电池光电流.介绍了钌多吡啶配合物、非金属有机染料、有机金属染料(酞菁锌和卟啉锌染料)的设计开发及其如何增加电池光吸收效率、降低染料分子在TiO2半导体材料上的聚集及电子复合,提高电池光电流.同时介绍了现阶段通过共敏化剂方法提高DSCs的光电能量转换效率的进展.最后,对于进一步提高能量转化效率所面临的挑战,以及DSCs的商品化前景进行了展望.     

碳化生物质在AD/DSSCs中的应用

沼气和太阳能作为一种清洁的可再生能源已引起人们广泛的关注。以麦秆、树叶和玉米芯为原料,将其进行微波热解碳化,并将碳化产物分别作为促进剂和对电极催化剂应用于厌氧发酵(Anaerobic Digestion,AD)和染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells,DSSCs)中,研究其对沼气厌氧发酵系统的产气量、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率、p H和DSSCs光伏性能的影响,探究其在太阳能和生物质能领域的应用潜能。实验结果表明:碳化生物质作为厌氧发酵促进剂可明显提高沼气产量(添加碳材料549 m L/g VS vs.对照组409 m L/g VS),提高COD去除率(添加碳材料68.00%vs.对照组29.55%),且对厌氧发酵系统p H没有显著影响;碳化生物质作为对电极催化剂,其DSSCs的光电转换效率与同等实验条件下传统贵金属Pt电极相近(3.52%vs.4.64%),可作为替代贵金属Pt的低成本材料用于染料敏化太阳能电池中。     

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展

简要说明了染料敏化太阳能电池中对电极的作用,指出对电极是染料敏化太阳能电池的重要研究方向。详细介绍了各类对电极的特点和制备工艺,通过对比发现,铂对电极性能最好,但高成本限制了它的应用;价格低廉、性能较高的碳和聚合物对电极的发展前景广阔。最后论述了对电极的发展方向和国内外的研究现状。     

染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的最新研究进展

纳米TiO_2是目前性能最为优良的染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极材料。结合近年来太阳能电池中TiO_2光阳极的研究进展,简述了TiO_2光阳极的制备方法,详细论述了其结构和材料方面(离子/元素掺杂、复合材料和表面处理)的优化及其敏化,并对其发展及应用前景进行了展望。