染料敏化太阳能电池光阳极材料的进展

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划染料敏化太阳能电池光阳极材料的进展　　染料敏化太阳能电池的研究进展　　摘要：介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构、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，以及电池放大和模块集成方面的最新进展。　　关键词：染料敏化太阳能电池阳极材料染料电解质阴极　　1前言　　随着社会的飞速发展，人类对于能源的需求进一步增加。传统能源，

2、如石油、天然气、煤炭的大量使用，不仅污染了全球的环境，还导致了全球变暖和温室效应等问题。　　太阳能作为一种可再生能源，和其他能源相比有着很多优点：不会造成生态环境污染；取之不尽、用之不竭；成本较低、功率巨大等。而太阳能电池又是开发利用太阳能最有效的方法之一。目前已经商业化的硅太阳能电池，由于对材料的纯度要求较高，工艺复杂，成本昂贵，限制了它的普及和广泛应用。而20世纪90年代发展起来的染料敏化太阳能电池具有廉价、高效、制作工艺要求低、寿命长的优点，迅速成为当今世界科学家的研究的热点和重点。对它的研

3、究将有利于缓解当今能源危机和环境污染的问题，具有非常重要的现实和长远意义。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　本文将简单介绍了DSSC的基本结构、工作原理，综述了各个组成部分目前的研究现状及发展趋势。　　2染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理　　在辐射到地球表面的太阳光中，紫外光占了4％，可见

4、光占了43％。而n型半导体Ti02的带隙为3．2eV，这决定了其吸收谱位于紫外光波段，对于可见光的吸收比较弱。为了增加对太阳光的利用率，人们把染料吸附在TiO2表面，借助染料对可见光的敏感效应，来增加了整个染料敏化太阳能电池对太阳光的吸收率。　　染料敏化太阳能电池是由透明导电玻璃、TiO2多孔纳米膜、电解质溶液以及镀铂镜对电极构成的类似于“三明治”式的结构。其光电转换在几个界面完成：(1)染料和Ti02纳晶多孔膜组成的界面；(2)染料分子和电解质构成的界面；(3)电解质和对电极构成的界面。　　光电

5、转换机理如上图所示，对应于各标号的物理化学过程如下：　　1.太阳光(hu)照射到电池上，基态染料分子(D)吸收太阳光能量被激发，染料分子中的电子受激跃迁到激发态，染料分子因失去电子变成氧化态(D*)；　　2.激发态的电子快速注入到Ti02导带中；目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　3.注入到Ti

6、02导带中的电子在Ti02膜中的传输非常迅速，可以瞬间到达膜与导电玻璃的接触面，并在导电基片上富集，通过外电路流向对电极；　　4.与此同时，处于氧化态的染料分子(D*)，由电解质(I一/I3一：Red／Ox)溶液中的电子供体(I一)提供电子而回到基态，染料分子得以再生；　　5.电解质溶液中的电子供体(I一)在提供电子以后(I一)，扩散到对电极，得到电子而还原。从而，完成一个光电化学反应循环，也使电池各组分都回到初始状态。　　但是实际的DSSC光伏发电过程中还存在着一些不可避免的暗反应，这主要包括：

7、1.注入到Ti02导带中的电子与氧化态的染料发生复合反应；2.注人到TiO2导带中的电子与电解液中的I，一发生复合反应。　　为了提高DSSC的光电转化效率，应尽量避免这些暗反应的发生。各机理在一定范围内能解释某些实验现象，但并不完善，有待进一步研究。　　3染料敏化太阳能电池的研究进展　　阳极材料的研究进展　　通过查阅文献获知：纳米多孔氧化物半导体薄膜的制备方法、晶体类型、表面形态、微粒尺寸、孔的大小以及组成等因素对DSSC的性能都有很大影响。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保

8、行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　由于DSSC的开路电压取决于半导体氧化物的费米能级与电解质氧化还原电对的电势的相对差值，因此其它宽禁带半导体氧化物也引起了当今科学家们的注意。而将不同的半导体氧化物复合，制成具有核一壳结构的复合电极，也取得了一定的效果，例如ZnO／Ti02、ZnO／Sn02、SnO2／ZnO、A120／Ti02等复