染料敏化太阳电池介孔薄膜电极的研究进展

介绍了染料敏化太阳电池多孔二氧化钛薄膜电极的结构、工作原理及其制备方法,并进一步阐述了减小电荷复合速率、改进薄膜电极性能、提高器件的光电转化效率的方法,主要涉及多孔二氧化钛薄膜电极的复合、掺杂和表面包覆等表面改性处理技术。指出了基于有序二氧化钛薄膜电极、柔性二氧化钛薄膜电极的染料敏化太阳电池和叠层薄膜结构的太阳电池高效的转化效率和应用方便的特点,并在此基础上展望了未来的研究方向。     

染料的结构对太阳电池性能的影响

讨论了染料敏化纳米薄膜太阳电池中染料的结构对其性能的影响, 着重分析了染料的吸附功能基团、取代基效应和配体对染料光电化学性质的影响.研究表明,决定染料光电性质的主要是染料与TiO2薄膜电极表面之间的相互作用.在联吡啶钌染料中,羧酸取代基的染料与TiO2薄膜表面的相互作用最强,而且羧基的取代位置在4,4' 位, 配体为-NCS时染料的光电性能最好.     

电泳沉积法制备多层膜染料敏化太阳能电池

将纳米TiO2颗粒以电泳沉积法披覆于导电玻璃上,同时整合光电极、反电极、电解质及染料制备出染料敏化太阳能电池.首先将TiO2纳米颗粒与异丙醇所混合的电泳悬浮液通过电泳技术沉积出适当厚度的多层膜结构;精确控制制程中的电流、电压与沉积时间而获得单层厚度为3.3μm的TiO2薄膜.此多层膜通过低温烧结增加其致密性及染料披覆效果.最后将此多层薄膜作为工作电极,封装成染料敏化太阳能电池,经由I-V曲线检测结果显示,所制染料敏化太阳能电池的光电转换效率为5.29%,且这种染料敏化太阳能电池的制造成本十分低廉.     

染料敏化太阳电池中电解质的研究进展

作为新一代的太阳能电池染料敏化太阳电池应用前景广阔,而电解质体系是该类电池重要组成部分,对电池性能有着重要的影响。文章对染料敏化太阳电池中的电解质研究进行了综述,根据电解质的类型将染料敏化太阳电池分为液体电解质电池、溶胶-凝胶(准固态)电解质电池和固态电解质电池,分析了这三种太阳电池的优缺点,并对其前景进行展望。     

Triton X-100对染料敏化太阳电池性能影响的研究

采用无水相体系的胶体通过丝网印刷工艺制备TiO2薄膜电极,研究发现曲拉通（TritonX-100）可以明显改变TiO2电极显微结构,且对染料敏化太阳电池的性能影响显著.过少或过多的曲拉通都将导致开路电压、短路电流、填充因子以及效率的降低.由3gP25粉末配制的胶体中,曲拉通适宜的加入量约为0.8mL.     

TiO2基太阳能电池研究进展

对TiO2基太阳能电池研究发展进行了阐述。首先简单介绍了市场上各种太阳能电池电极材料的种类以及各自的优缺点。TiO2基太阳能电池根据结构差异可分为：有机染料敏化，窄禁带无机半导体敏化以及三维结构电池。随后，重点介绍了有机染料敏化纳晶多孔TiO2太阳能电池以及在染料、电极处理上的主要工作，另外，对未来的工作提出了展望。     

纳米线/模板共构染料敏化二氧化钛太阳电池的制备

以清洁、制备过程简单、成本低廉的阴极电弧离子镀在低温成长染料敏化二氧化钛太阳能电池的二氧化钛模板,从模板上利用水热法生长出二氧化钛纳米线,形成理想的染料敏化太阳电池异质接面,具有高比表面积并利于染料的吸收,从而提升电池效率.最后加以封装成ITO glass/AIP-TiO2/[TiO2-nanowire(N3 dye)]/I2 LiI electrolyte/Pt/ITO glass太阳能电池组件,探讨了其微观结构对染料敏化二氧化钛太阳能电池光电转换效率的影响.     

染料敏化太阳能电池染料敏化剂的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSC)具有原材料丰富、制备成本低廉、工艺简单,在工业化生产中具有较大的竞争优势.在染料敏化太阳能电池中,敏化剂的分子结构及其在二氧化钛表面的聚集体形态对电池的性能都有很大的影响.本文详细介绍了不同染料敏化剂对于染料敏化太阳电池性能的直接影响,以及对其未来发展前景的分析和展望.     

染料敏化纳米TiO2太阳能电池中的表面处理

简要概述了染料敏化纳米TiO2太阳能电池(DSC)的研究现状,重点列举了TiO2膜的酸碱处理,金属化合物覆盖处理的方法和原理,并对其他分子与染料共吸附和电极吸附染料后的表面处理方法也进行了介绍。     

紫外辐射法低温制备柔性TiO_2薄膜电极及其性能研究

采用先研磨后超声波分散的方法制备了TiO2涂膜胶体,由其涂敷的TiO2薄膜经过紫外辐射处理后,获得了组装染料敏化太阳能电池的柔性TiO2薄膜电极。用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和紫外可见光谱仪对TiO2薄膜电极进行了表征,同时,用数字源表测试了电池的光电性能。结果表明:TiO2薄膜电极具有多孔结构,其经过紫外辐射处理后,有机物完全去除;N3染料敏化后,使其吸光度增大,组装成的电池,其光电转换效率达到0.93%。     

导电聚邻苯二胺的合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

制备了聚邻苯二胺,并将其作固体传输材料应用在染料敏化太阳能电池中。用光电化学方法研究了染料酸性湖蓝、聚邻苯二胺(PoPD)、二氧化钛(TiO2)纳米晶电极以及用酸性湖蓝和PoPD复合敏化TiO2纳米晶膜电极的光电化学行为。用聚邻苯二胺作为固体电解质,染料酸性湖蓝,组装了电池,初步测定了TiO2/酸性湖蓝/PoPD电极作为光阳极的光电化学电池的工作特性曲线,测得Voc=0.43V,Isc=0.378mA。     

苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO_2薄膜电极光电性能研究

苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔ＴｉＯ２薄膜电极光电性能研究＊杨蓉王维波敬炳文肖绪瑞＊＊张曼华沈涛（中国科学院感光化学研究所，北京１００１０１）关键词联吡啶钌，ＴｉＯ２薄膜，染料敏化用有机光敏染料敏化半导体，通过染料分子的吸附功能基团与半导体相互作...     

染料敏化纳米晶太阳能电池

本文主要介绍了一种新型的太阳电池———染料敏化纳米晶太阳能电池的结构和基本原理,并详细地阐述了染料敏化纳米晶太阳能电池的研究现状和存在的问题。     

TiO2半导体薄膜电极的光电转换性能研究

介绍了TiO2半导体薄膜电极的光电转换原理,综述了近年来通过染料敏化、窄半导体敏化、过渡金属离子掺杂敏化、有机染料和无机半导体复合敏化以及在TiO2半导体表面沉积贵金属等提高TiO2薄膜电极光电转换效率的方法,并对其原理进行解释和说明。     

CdSe敏化TiO2纳米晶多孔膜电极的制备及其光电性能研究

研究了CdSe敏化TiO2纳米晶多孔薄膜电极的制备及其表征,采用涂敷法将溶胶-凝胶法制备的TiO2胶体制备成纳米晶多孔薄膜,采用化学沉积法制备的CdSe对其进行了敏化处理.敏化后增加了对可见光的吸收作用和光生载流子的输运速度,减少了CdSe上光生载流子的复合,改善了电极内光生电荷的传递特性,获得了较大的稳态光电流.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研究进展

综述了染料敏化太阳能电池的研究背景和发展过程,包括了光阳极、光敏染料和电解质的研究进展,详细阐述了该电池国内外各项关键技术的实验和产业化研究最新成果,着重分析了染料敏化太阳电池的未来发展趋势,并展望了该电池的应用前景。     

影响染料敏化二氧化钛纳米晶太阳能电池的因素

介绍了染料敏化二氧化钛纳米晶太阳能电池的结构及工作原理,对影响染料敏化太阳能电池性能的因素,如纳米二氧化钛膜的制备、表面修饰、耦合及掺杂或复合,敏化染料与电极表面的吸附、吸收光谱与太阳光谱的匹配、染料的设计合成,以及电解质的研究进展进行了综述。指出染料和电解质的性能是今后发展中的主要制约因素,纳米多孔膜的制备、染料的光电化学反应机理和染料的设计合成、双敏化、固态空穴传输材料替代液体电解质以及纳晶多孔电极与染料间能量传递及电子转移的微观本质等领域是今后的主要研究方向。     

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。     

脉冲激光/气相化学沉积法制备高电化学活性CoSe_2薄膜对电极——STEM教学实践

本文通过脉冲激光将Co_3O_4沉积在导电玻璃基底上,再经过气相化学沉积法对氧化物进行硒化,得到CoSe_2薄膜/导电玻璃电极。该电极作为染料敏化太阳能电池对电极使用时,表现出良好的电催化活性,薄膜无龟裂、附着力良好。本课题实施有助于提高学生科学探究和理性思维能力,增强学生环境保护和社会参与意识,培养STEM素养。     

新型含有多氰基受体单元的近红外敏化染料的合成及其光伏性能研究

本文分别以三苯胺、二甲基苯胺和吲哚啉单元为电子给体,设计并合成了3个新型D-π-A体系近红外敏化染料分子5C-1、5C-2和5C-3,并对其结构进行了表征,详细研究了在溶液中以及吸附到电极上的吸收光谱.该系列敏化染料在550—850 nm之间具有较强的吸收,尤其5C-3的吸收边带已达到954 nm.当该系列敏化染料吸附到Ti O2上时,吸收边带大幅红移,显示有利于染料捕获长波段区域的太阳光.通过循环伏安法,测定了染料的电化学性质,发现该系列敏化染料的最低未占有轨道(LUMO)能级与Ti O2导带并不匹配,因此选用导带能级更正的SnO2作为阳极半导体材料进一步测试了该系列染料的光电性能,以发展具有优良性能的长波段响应的近红外敏化剂.