柔性色素增感太阳能电池的研究进展

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1、柔性色素增感太阳能电池的研究进展*高岩，胡’忐强，刘丽红，张晨宁,于仙仙，王一(人连轻工业学院材料系，人连116034)摘要介绍了柔性色索増感太阳能电池的结构、原理、特点及现状，并对各个组成部分：柔性基板(PET和PEN)、透明导电薄膜及电极材料(TiCh和ZnO)进行了综述，重点介绍了纳米TiO?多孔薄膜电极材料的各种低温制备方法。比较各种低温TiO：薄膜制备方法得出胶体涂膜直接低温烧结法较好。该方法简单便捷，效率较高,适合产业化滚筒生产。关键词柔性基板色素增感透明导电薄膜电极材料屮图分类号：TM240.51文献标识码:AStudyonFlexibleDye-sen

2、sitizedSolarCellsGAOYan,HUZhiqiang丄IULihong,ZHANGChenning,YUXianxian,WANGYi(CollegeofChemistryandMaterialsTechnologyQalianInstituteofLightIndustry,Dalian116034)AbstractThisarticleintroducesthestructureprinciple,characteristicsandstatusofflexibledye-sensitizedsolarcellsummarizesitsfiexib

3、lesubstrate(PETandPEN).transparentconductingfilm(ITO,PANIandFTO)ande-lectrode(Ti()2andZnO),andmainlyintroducesfabricationmethodsofnano-TiO?porousfilminlowtemperature.Comparingdifferentlow-temperaturefabricationmethodsofnano-Ti()2porousfilm,annealingmethodofcolloidspreadeddirectlyinlow

4、temperatureisthebesl・Themethodissimpleandconvenient,whichhashigherefficiency,andcanadapttoindustrilizedrollermanufacture・Keywordsflexiblesubstrate,dyc-sensitized,transparentconductingfilm,electrode对电极图1柔性色素增感太阳能电池结构示意图Fig.1Structureinflexibledyesensitizedsolarcells舟国家自然科学基金资助项H(50376007

5、);辽宁省教育厅资助项0(202073422)高岩:女,1982年生，在读硕上，从事功能薄膜材料研究胡志强:通信作者，男,1956年生，教授，主耍从事无机材料化学合成和功能材料研究Tel:0411-86323708E-mail:hzq@dlili.edu.cn,huzhiqiang310@sohu.com20世纪以來，世界人II的剧烈增长和环境污染的II益严重，使人类对能源尤其是清洁新能源的开发利用冇了更大的需求山。太阳能电池具有清洁性、实用性及潜在的经济性等优点,未來将成为主要能源Z-0太阳能电池的类型冇单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池Xirkr

6、Se太阳能电池、镉的晞化物及其它硫化物太阳能电池、色索增感纳米晶Ti()2太阳能电池以及柔性色素増感太阳能电池(DSSC)121o柔性色索增感太阳能电池(DSSC)是山高分子透明薄膜作为基板、导电薄膜、电极薄膜、色索层和对电极构成，具有成木低、适应滚筒式生产的特点。本文重点介绍TiO2薄膜目前的研究进展，对TiO2薄膜在柔性基板ITO/PET上的各种低温制备方法进行了综述，讨论了不同的柔性基板及主要的几种透明导电薄膜,就纳米TiO：薄膜的制备工艺及ZnO薄膜的故新研究悟况及耒來发展方向捉出一些看袪。1柔性色索增感太阳能电池的结构及原理柔性DSSC由柔性基板、透明导电膜

7、、半导体多孔膜、色素分了层、电解质层、柔性基板的反电极等几部分组成(图1)。光电转换原理(图2):太阳光照射到柔性基板上，色素分子吸收太阳光能量，其屮电了受激跃迁到激发态并快速注入到半导体导带屮，在半导体多孔膜中迅速传输」瞬间到达多孔膜与柔性基板的接触面,并富集，最后通过外电路流向反电极O图2柔性色素增感太阳屯池光电转换原理图Fig.2Principleofphotoelectricitycoversioninflexibledye-sensitizedsolarcells色索分了因失去电了变成氧化态，山电解质溶液中的电子供体提供电了回复到基态，得以