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.     

染料敏化太阳电池用一维纳米结构氧化物光阳极薄膜的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSC)由于其工艺简单、成本低廉、理论光电转换效率高,逐渐成为硅基太阳能电池的有力竞争者.DSC电池的光阳极主要起到对染料分子中激发出来的电子进行传导的作用,其光阳极薄膜大多数是由氧化物纳米晶制备的.氧化物纳米晶存在大量界面电阻,导致能量势垒,从而使染料分子中光生电子-空穴对不能有效分离,制约了DSC电池光电转换效率的提高.而高长径比的一维氧化物纳米光阳极薄膜有望降低界面电阻,促进电子-空穴对的有效分离,将是DSC电池光阳极材料开发的重要发展方向.详细论述了染料敏化太阳电池用一维纳米氧化物光阳极薄膜的研究进展.     

ZnO调制改性染料敏化太阳能电池TiO2光阳极研究

采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极同未掺杂的TiO2薄膜光阳极相比,以醋酸锌为原料制备的复合薄膜光阳极使电池转换效率提高了1倍,而由于微米量级的ZnO的粒径大,用其作原料制得的复合薄膜光阳极反而使电池的转换效率有所降低。以醋酸锌为原料制备的TiO2/ZnO双层薄膜光阳极同TiO2薄膜光阳极相比,电池转换效率提高了13倍,通过性能优化后电池的转换效率达到4.7%。     

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光阳极TiO2薄膜的研究进展

在概述染料敏化太阳能电池工作原理基础上,着重分析电池光阳极TiO2薄膜的特性,并指出该薄膜在电池中所起的作用:负载染料、收集光生电子、分离电荷和传输光生电子;继而从表面修饰、离子掺杂、量子点敏化、制备复合薄膜、设计微观有序空间结构、设计核壳结构以及多手段共改性等方面对TiO2薄膜改性手段进行综述,并详细分析改性手段优化染料敏化太阳能电池性能的原因;最后,提出应把优化光阳极TiO2薄膜制备工艺及探讨薄膜接触面工作机理等作为今后的研究重点。     

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。     

水热法制备TiO_2/ZnO纳米花光阳极及其光电性能

采用水热法在TiO_2薄膜上制备ZnO纳米花,通过研究氢氧化钠溶度对ZnO纳米花生长形貌的影响,并调整工艺以优化ZnO纳米花形貌;同时把TiO_2/ZnO复合薄膜光阳极组装成染料敏化太阳能电池,通过测试得出J-V、EIS曲线。结果表明,基于TiO_2/ZnO复合薄膜染料敏化太阳能电池开路电压0.80 V,短路电流4.65mA/cm~2,转化效率2.32%;其性能优于单一的TiO_2染料敏化太阳能电池。     

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.     

ZnO基复合材料在染料敏化太阳能电池中的研究

ZnO作为染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极的研究已成为近年来的热点。简要介绍了染料敏化太阳能电池的发展及其结构,ZnO在染料敏化太阳能电池方面应用的优点(如无污染、良好的形貌可控性、电子迁移率大等)和缺点,以及近年来关于ZnO与其他材料复合的制备及应用于染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展,论述了ZnO基复合材料的优点,并分析了该材料研究的发展方向。     

基于介孔TiO_2/石墨烯修饰的TiO_2纳米线光阳极的染料敏化太阳能电池（英文）

本工作制作了基于介孔TiO2/石墨烯修饰的TiO2纳米线光阳极的染料敏化太阳能电池,并进行表征。光阳极结合了介孔TiO2的高染料吸附率,TiO2纳米线的高载流子传导率和石墨烯的高电子收获能力等优点,使器件光电转换效率有了很大的提高。制作出的染料敏化太阳能电池光电转换效率高达7.58%,比纯纳米线制作的电池约提高了1.5倍,在拥有相似一维结构的染料敏化太阳能电池中具有较大优势。     

染料敏化太阳能电池及TiO2基光阳极的研究进展

随着人们对于能源需求量的增加，染料敏化太阳能电池作为一种清洁的能量收集装置得到广泛研究。染料敏化太阳能电池是通过染料来获得光电子，利用自身的氧化还原产生电流，但由于光阳极材料的比表面积和电子传输速率提升困难等因素，在实际应用中受到限制。总结了染料敏化太阳能电池的结构和工作原理和研究进展，对它们的优缺点进行分析，提出染料敏化太阳能电池发展中存在的问题和挑战，并对染料敏化太阳能电池光阳极的趋势进行了展望。     

柔性染料敏化太阳能电池和柔性钙钛矿太阳能电池关键电极材料研究进展

柔性太阳能电池具有轻便、可弯曲的优点,可用于可穿戴设备等器件的即时充电,具有广阔的应用前景,受到持续广泛的关注。柔性太阳能电池制备中的关键在于基材以及与之相关的电极材料的制备。本文综述了柔性染料敏化太阳能电池和柔性钙钛矿太阳能电池近几年的发展情况,着重介绍了柔性染料敏化太阳能电池光阳极、对电极以及柔性钙钛矿太阳能电池的底电极和电子传输层。结果发现高温烧结目前仍是制备高效染料敏化太阳能电池光阳极不可避免的方法,而对电极则不受这一限制并且已经有多种材料的效率超过了高温烧结的铂。柔性钙钛矿太阳能电池的研究重点是用其他材料代替底电极中柔性较差的ITO以及高温烧结的电子传输材料TiO₂,并且都取得显著成效。在此基础上,展望了柔性染料敏化太阳能电池和柔性钙钛矿太阳能电池未来的发展方向。     

TiO2纳米结构在染料敏化太阳电池中的应用

利用纳米结构材料作为光阳极制备的染料敏化太阳电池被称为纳米结构染料敏化太阳电池(NDSSC).一般而言,它由纳米结构金属氧化物半导体的光阳极、染料敏化剂,电解质和对电极等几个部分组成.目前,纳米结构光阳极的研究主要集中在如何优化设计和成功制备各种纳米结构的光阳极材料,以改善NDSSC的光电转换性能.本文着重介绍了各种TiO2纳米结构,例如TiO2晶粒薄膜、TiO2准一维纳米结构、TiO2纳米复合物膜层、TiO2核-壳纳米结构、TiO2量子点敏化结构以及串联电池结构等在NDSSC中的应用,并评论了它们最近的主要研究进展.     

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及TiO2薄膜材料研究进展

染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池,与传统的硅太阳能电池相比,由于具有原材料来源广泛、成本低、理论转换效率高等诸多优点,因此成为下一代新型太阳能电池的瞩目产品.就染料敏化太阳能电池的结构与工作原理,对其纳米多孔TiO2薄膜电极材料的研究现状进行了详细阐述,并对太阳能电池及其关键材料的发展方向进行了展望.     

敏化TiO2纳米晶多孔膜电极的制备与表征

研究了染料敏化TiO2纳米晶多孔薄膜电极的制备、表征及其光电转换性质，采用溶胶－凝胶法液压涂层制备了TiO2纳米晶多孔薄膜，在无水乙醇中利用薄膜吸附染料2，2′－联吡啶－4，4′－二甲酸合硫氰酸钌进行敏化处理，并利用XPS、AFM、XRD、SEM杉可见－紫外分光光度仪对敏化TiO2纳米晶多孔薄膜进行了表征分析。研究结果表明：薄膜中纳米粒子晶型主要为锐钛矿，粒径在20-30nm，多孔薄膜的孔径在50－200nm；染料敏化多孔薄膜表面吸附了一个单分子层的染料分子，敏化薄膜对可见光有很强的吸收作用，用此薄膜制作的太阳能电池具有较高的光电转化效率，电池效率达到2％，这种薄膜电极改进后可用于制作敏化太阳能电池的光阳极。     

染料敏化太阳能电池的TiO2光电极的制备及优化

讨论了染料敏化太阳能电池的TiO2光电极制备与优化工艺过程,这主要包括TiO2薄膜厚度的优化,利用TiCl4处理导电玻璃以及添加大粒子散射层.研究结果表明,当TiO2光阳极厚度为11μm时,电池的转换效率最高.添加TiO2大粒子散射层后,增强了光阳极对光的吸收,当大粒子散射层为4.4μm时,电池的光电性能最好.对TiO...     

柔性染料敏化太阳能电池光阳极的制备研究新进展与展望

柔性染料敏化太阳能电池在工业卷对卷生产中,生产率高,成本低,吸引了大批研究工作者的关注。简要介绍了柔性染料敏化太阳能电池的特点,重点介绍了柔性衬底的选择及柔性光阳极的制备方法。光阳极作为柔性染料敏化太阳能电池的重要组成部分,是电子激发和收集的区域,其性能决定了柔性染料敏化太阳能电池的性能。柔性染料敏化太阳能电池的光阳极的制备主要基于导电塑料薄膜和金属片,其具有可携带性、柔性、小尺寸与质量轻等特点。导电塑料薄膜衬底必须采用低温制备技术,如加压法、电泳沉积法、化学烧结法、微波辐照、紫外辐照、激光烧结和原子层沉积法等方法。而金属衬底则可采用传统的高温制备技术。     

纳米ZnO材料在染料/量子点敏化太阳能电池中的研究进展

ZnO是一种性能优异的环保半导体材料,其具有合成原材料来源丰富、制备条件简单、形貌结构易调控等优点,被广泛应用于能源、信息、环境等领域。在染料/量子点敏化太阳能电池中,ZnO通常被用作光阳极材料,负载光吸收剂,同时接收和传输电子。通过发挥其结构易控制的优点,一系列不同的ZnO纳米结构,如纳米球,纳米线,纳米片或纳米花等被用于敏化太阳能电池的光阳极,从而极大地提高了敏化太阳能电池的性能。综述将主要从单一纳米结构和复合结构两方面对纳米ZnO材料进行介绍,讨论了不同ZnO结构在染料/量子点敏化太阳能电池中的最新研究进展,并对电池光电性能的进一步提升提出新的展望。     

上转换发光材料La(OH)3∶Er3+/Yb3+的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

针对N719染料仅可吸收可见光这一局限,本研究旨在通过引入上转换发光材料并将其应用于染料敏化太阳能电池的光阳极来拓宽光谱吸收范围,提高光的捕获率,进而达到提高电池光电转换效率的目的。首先,采用水热合成法以不同pH值的先驱体溶液,成功制备了Yb~(3+)/Er~(3+)双掺杂La(OH)_3粉末,然后将适量合成的稀土发光粉掺入TiO_2纳米浆料中,采用刮涂法成膜制备光阳极,并将其组装成染料敏化太阳能电池。研究结果表明,稀土发光粉的加入拓宽了光谱吸收范围,在其掺杂量达到3%时,电池的短路电流密度Jsc提高到17.72mA·cm-2,最终获得了8.3%的光电转换效率。