染料敏化太阳电池中光阳极的研究进展

染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cell,DSC)的光阳极作为其重要的组成部分,在近些年的研究中取得了较大的进展。常用作光阳极的氧化物包括TiO2、ZnO、SnO2、Nb2O5、A12O3等,其中,TiO2因为综合性能表现突出,成为主要研究的光阳极材料。特别是TiO2纳晶薄膜的性质、形貌、结构等均会对DSC光电性能产生较大影响,其性质调节主要通过表面处理、修饰、掺杂等手段,而不同形貌纳米TiO2的研究主要表现在一维结构上,如纳米线、纳米棒等,本文就这些方面的研究情况进行简单归纳总结,分析影响电池性能的关键因素,并对如何更全面、更深入的提高DSC光电性能作简要展望。     

量子点敏化太阳电池研究进展

采用半导体纳米晶（量子点,QD）作为吸光材料的量子点敏化太阳电池（QDSC）因具有高效率和低成本的潜质在新型太阳电池的研究中备受关注。近5年来,QDSC的光电转换效率发展迅速,由不足10%提高到了15%以上,具有良好的发展应用前景。其中,新型近红外CuInSe₂基量子点吸光材料的设计开发以及负载量的显著增加促进了QDSC效率的快速提升。本文对近年来CuInSe₂基量子点吸光材料的开发及其高负载沉积工艺的研究方面进行了总结评述。     

量子点敏化太阳电池对电极研究进展

对电极在量子点太阳能电池中具有重要的作用,本文主要介绍了铂、金属硫化物、金属硒化物和复合材料对电极的发展现状。复合材料对电极由于良好的导电和催化性能,且具有较好的稳定性,已经成为获得具有高光电效率的量子点敏化太阳能电池的重要研究方向。     

染料敏化太阳电池TiO2光阳极研究进展

纳米TiO2是目前性能最为优良的染料敏化太阳电池(DSSC)光阳极材料。文章系统综述了优化纳米TiO2光阳极的染料吸附、电子传输、再生染料等性能的技术和方法,主要包括纳米TiO2光阳极薄膜微结构的调控、TiO2光阳极的离子/元素掺杂、TiO2光阳极的表面包覆、TiO2光阳极的表面处理等方面的国内外研究进展,并分析了目前TiO2光阳极存在的主要问题及未来的发展方向。     

量子点敏化太阳电池敏化剂的研究

量子点(QDs)的结构和组成决定了量子点敏化太阳电池(QDSSCs)光生电荷的产生、分离、传输及其光电转换效率。本文综述了近年来不同结构和组成的QDs作为敏化剂对QDSSCs效率的影响。     

量子点敏化太阳电池Cu2S对电极研究进展

对电极是量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的重要组成部分,改进对电极是提高QDSCs稳定性,光电转换效率的有效手段之一。本文主要介绍了Cu2S对电极的制备工艺及其存在的优缺点,讨论了Cu2S对电极的在QDSCs应用中的优越性和存在的问题,指出了以Cu2S为对电极是提高QDSCs稳定性和光电转换效率的重要途径。     

量子点敏化太阳电池硫化铜复合对电极的研究进展

基于热载流子和多激子效应的新型低成本量子点敏化太阳电池(QDSSCs)的理论,光电转换效率高达66%。然而,目前QDSSCs的效率普遍维持在5%,远低于理论值。因此,对电极较低的催化活性和导电性是限制QDSSCs性能提升的主要原因。设计构筑具有高催化活性和导电性的新型对电极成为提高QDSSCs效率的关键。从增强对电极的催化活性和导电性的角度出发,分别阐述了5类硫化铜复合对电极与QDSSCs效率之间的影响关系,明确了复合对电极的构筑及性能优化是今后提升QDSSCs效率的一个关键研究方向。     

量子点敏化太阳能电池研究进展

综述了量子点敏化太阳能电池的结构、工作原理和量子点敏化剂的沉积方式、对电极的制备及性能、量子点敏化剂的改性以及半导体薄膜的制备方法,最后结合现存问题提出了今后的研究方向。     

量子点敏化太阳能电池简介

量子点敏化电池具有很多染料敏化电池无法比拟的优势,因此量子点敏化太阳能电池被视为具有高潜力的未来电池。文章对量子点敏化电池的发展历程、结构、工作原理、光阳极的制备、敏化剂的改性等作了简单介绍。     

量子点敏化太阳能电池研究进展

量子点敏化太阳能电池(quantum dot-sensitized solar cells,QDSSCs)由于其理论转化效率高(44%)、带隙可调、价格低廉和稳定性好等优点引起了广泛关注。本文就QDSSCs的结构组成、工作原理、量子点(quantum dots,QDs)的合成方法、限制效率的因素以及优化方法等进行了综述,总结了量子点的两种合成方法即原位沉淀法和非原位沉淀法。与此同时,分析了目前影响QDSSCs效率的主要因素,如电子-空穴对的复合、光阳极结构不完善、电解质性能不佳等,最后对如何提高QDSSCs光电转化效率的研究重点和方向进行了展望,指出可通过改性量子点敏化剂、优化光阳极半导体及改善量子点与半导体间的界面特性等方法提高转换效率。     

量子点敏化太阳电池FTO/CoS/CuS对电极的制备与性能

摘要：本文采用恒电位电沉积方法在FTO导电玻璃表面依次沉积CoS和CuS,形成 FTO/CoS/CuS复合对电极用于量子点敏化太阳电池。确定了电沉积电位和电沉积时间,并研究了电沉积温度对电极形貌及电催化活性的影响。对电极的表面形貌和微观结构采用SEM和TEM方法进行表征;对电极的光反射性能采用紫外可见分光光度计进行测试;对电极的电化学性能通过测试交流阻抗、Tafel极化曲线以及J-V曲线进行表征。研究结果表明,FTO/CoS/CuS对电极与电解液界面处的电荷转移阻抗较低,具有更高的光反射率及电催化活性。与Au片、FTO/CoS和FTO/CuS对电极相比,光电转化效率分别提高了132.9%,46.6%,26.9%。     

薄膜太阳能电池研究进展

薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件。综述了硅基薄膜太阳能电池、CdTe薄膜太阳能电池、CIS（CIGS）薄膜太阳能电池、TiO2薄膜太阳能电池、ZnO薄膜太阳能电池和有机薄膜太阳能电池的研究现状,展望了太阳能电池的发展趋势。     

染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池的研究进展

本文综述了染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池的研究概况,阐述了TiO2的结构、工作原理和制备方法,从掺杂离子和表面修饰等方面论述了改善TiO2光电性能的基本途径。     

过氧化钛配合物(PTC)体系在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

本文利用水性过氧化钛配合物(peoxotitanium complex:PTC)前驱体可低温合成锐钛矿TiO2溶胶的特性,将其用作柔性染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光阳极材料的成膜助剂.研究发现:加入基于PTC制得的TiO2溶胶可以明显提高DSSC的光电转换性能,在制备DSSC的浆料中加入10%(体积分数)的基于PTC制得的TiO2溶胶后,电池的光电效率可以提升50%.我们进一步研究了光电转换效率的影响因素,结果表明,溶胶的加入量和反应时间均有一最佳值,当基于PTC的TiO2溶胶添加量为10%,反应时间为9h,所得到电池的光电性能最好.     

Impacts of Post-metallisation Processes on the Electrical and Photovoltaic Properties of Si Quantum Dot Solar Cells

As an important step towards the realisation of silicon-based tandem solar cells using silicon quantum dots embedded in a silicon dioxide (SiO₂) matrix, single-junction silicon quantum dot (Si QD) solar cells on quartz substrates have been fabricated. The total thickness of the solar cell material is 420 nm. The cells contain 4 nm diameter Si quantum dots. The impacts of post-metallisation treatments such as phosphoric acid (H₃PO₄) etching, nitrogen (N₂) gas anneal and forming gas (Ar: H₂) anneal on the cells’ electrical and photovoltaic properties are investigated. The Si QD solar cells studied in this work have achieved an open circuit voltage of 410 mV after various processes. Parameters extracted from dark I–V, light I–V and circular transfer length measurement (CTLM) suggest limiting mechanism in the Si QD solar cell operation and possible approaches for further improvement.     

染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池的对电极结构

通过对染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池的对电极的结构进行改进，设计了一种可大容量储存电解质和补充电解质的新型对电极结构．当染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池因液态电解质挥发泄漏而失效时，可以对其进行液态电解质的及时补充，从而使失效的染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池重新恢复工作．该新型对电极结构为解决染料敏化纳米晶体TiO2太阳能电池由于液态电解质泄漏导致的寿命降低问题提供了一种新的解决方法．     

纳米二氧化钛的水热法制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

分别在盐酸和冰醋酸溶液中水解钛酸四正丁酯，得到前驱体，通过水热法制备锐钛矿型二氧化钛纳米晶体．以纳米二氧化钛为电子传输体组装染料敏化电池。通过XRD、ICP、DRS、TEM、SEM和电池的光电性能测试，研究制备的二氧化钛对电池光电性能的影响．结果表明，水热反应温度对染料敏化太阳能电池光电性能有较大影响，在有机酸介质中制备的二氧化钛具有较高的光电转换效率．     

基于卟啉类有机染料敏化太阳能电池的研究进展

染料敏化太阳能电池结合了染料敏化剂和无机半导体的优势,具有较宽的光谱响应范围,理论光电转换效率高、透明度高、制造工艺简单、成本较低、对原料纯度要求不高、寿命长、对环境友好、应用前景广阔等,因而在最近的二十年中引起人们的广泛兴趣。染料光敏化剂是染料敏化太阳能电池中一个关键的组成部分,起吸收太阳光并向载体转移电子的作用,它的性能将直接影响电池的光电转换效率。文章以卟啉及其配合物为主线,简要介绍了染料敏化太阳能电池的基本构造和光电原理,重点介绍了各种卟啉类光敏剂在染料敏化纳米晶太阳能电池中的应用。