天然染料敏化太阳能电池论文

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1、天然染料敏化太阳能电池毕业论文目录第1章课题整体框架11.1课题任务11.2课题要求11.3研究意义1第2章设计方案22.1染料敏化太阳能电池的概述22.1.2染料敏化太阳能电池的发展22.1.2性能术语及基本概念32.1.2.1-曲线32.1.2.2开路电压32.1.2.3短路电流32.1.2.4填充因子32.1.3染料敏化太阳能电池工作原理42.2材料和仪器部分42.2.1材料52.2.2仪器52.3设计过程52.3.1光阳极的制备52.3.1.1二氧化钛薄膜52.3.1.2二氧化钛薄膜光阳极的制备52.3.2天然染料的

2、提取过程72.3.2.1染料的要求72.3.2.2染料的提取92.3.3对电极的制备122.3.4电解液122.3.4.1液态电解质系统132.3.4.2溶胶-凝胶（准固态）电解质系统132.3.4.3全固态电解质系统142.3.4.4电解液的制备142.3.5电池的组装142.3.5.1染色142.3.5.2电池组装142.3.6染料敏化太阳能电池的电学性能测试14第3章调试与实现173.1实现功能描述173.2实验结果分析173.3设计中的重点难点183.3.1设计中的重点183.3.2设计中的难点183.4解决方案18

3、V3.5实现展示19第4章总结20V参考文献211第1章课题整体框架第1章课题整体框架1.1课题任务1、用溶胶-凝胶法制备纳米薄膜；2、选择并提取天然染料；3、设计并制作染料敏化太阳能电池；4、测出其开路电压及短路电流等数据，分析DSSC性能及影响因素。1.2课题要求1、掌握DSSC光电转换原理；2、熟悉染料敏化太阳能电池的制作工艺；3、设计的DSSC能测出其开路电压及短路电流；4、通过设计过程，学会分析影响DSSC光电转换效率的因素。1.3研究意义能源和环境是实现社会经济可持续发展的关键因素，是近十几年来世界关注的焦点。随

4、着世界经济的不断发展，对能源的需求越来越多，不可再生能源面临着枯竭。新能源开发成为各国政府首要解决的问题。在各种可再生能源(风能、水能、太阳能等)中，太阳能由于具有清洁、使用安全、取之不尽、利用成本低且不受地理条件限制等优点，而备受青睐。当前太阳能的利用主要以光热转换、光电转换以及光化学能转换为主。其中光电转换也就是太阳能电池是太阳能利用研究的热点之一。太阳能电池是根据光生伏特效应制成的光电转换器件。到目前为止，基于半导体硅及无机半导体化合物的太阳能电池光电转换效率是最高的。但长期以来，复杂的制作工艺和昂贵的成本限制了它们的

5、发展和应用。所以近年来各国科学家正展开对新型太阳能电池的研究。相对于传统太阳能电池，染料敏化太阳能电池制备工艺相对简单，成本低廉，原材料广，并且无污染，因此，染料敏化太阳能电池是现在研究新型太阳能电池的重点研究方向之一。通过本次毕设，不仅了解了染料敏化太阳能电池的工作原理及工艺，还自己动手制备，使得自己对染料敏化太阳能电池有了更深入的了解，并且通过对所制备的样品进行测试，深入分析其光电特性。21电子科技大学成都学院本科毕业设计论文第2章设计方案2.1染料敏化太阳能电池的概述2.1.2染料敏化太阳能电池的发展早在160多年前，

6、法国科学家Becquerel首次观察到用氧化铜或卤化银涂在金属电极上会产生光电现象【1】。1873年，德国光电化学家HemnanVogel教授发现用染料处理的卤化银可以大大扩展其对可见光的反应能力，甚至可扩展到红光和红外光【2】。1887年，Moser在卤化银电极上涂上赤藓红(erythrosine)染料进一步证实了光电现象【2】。20世纪60年代，这一领域的研究达到高潮，德国的H.GerischerH.TributschMeier及R.Memming得出染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理,成为光电化学电池的重要

7、基础[2]。1972年，Fujishima和Honda’s首次将半导体TiO2作为电极光解水获得成功以来，TiO2在太阳能电池方面的应用开始受到了人们的关注。但由于TiO2是宽带隙半导体，带隙宽度为3.2eV，因而光谱响应范围很窄，光电转换效率很低【2】。20世纪80年代，光电转换研究的重点转向人工模拟光合作用，美国州立Arizona大学的Gust和Moore研究小组成功模拟了光合作用中光电子转换过程，并取得了一定的成绩。大自然光合作用中的光电转换给了人们很大的启示，叶绿体色素在光电转换中扮演着重要的角色。于是，人们就想到用

8、光敏染料来敏化TiO2半导体，利用染料对可见光的敏感性，来拓宽TiO2的光谱响应范围【2】。20世纪70年代到90年代，R.Memming等人大量研究了各种染料敏化剂与半导体纳米晶间的光敏化作用，研究主要集中在平板电极上，这类电极表面吸附了单层染料，有效地拓宽了半导体的光谱响应范围。但单层