基于纳米晶TiO2染料敏化太阳能电池光阳极研究进展*
2016-03-13郭俊雄崔旭梅蓝德均左承阳
郭俊雄,崔旭梅,蓝德均,左承阳
(1 西华大学材料科学与工程学院,四川 成都 610039;2 攀枝花学院材料工程学院,四川 攀枝花 617000)
基于纳米晶TiO2染料敏化太阳能电池光阳极研究进展*
郭俊雄1,崔旭梅2,蓝德均2,左承阳2
(1 西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039;2 攀枝花学院材料工程学院,四川攀枝花617000)
染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells, DSSCs)因其具有制备简单、成本较低、光电转化效率较高等优势而受广泛关注。详细地论述了DSSCs光阳极结构的优化途径及制备方法,包括一维纳米TiO2、三维有序TiO2阵列、光阳极复合结构以及离子掺杂与表面包覆对电池性能的影响与制备方法,并对其中出现的一些问题进行阐述以及对未来的发展方向和前景进行展望。
染料敏化太阳能电池;光阳极;光电转化效率;电子复合;染料吸附
TiO2是一种宽带隙n型半导体,以TiO2作为染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells, DSSCs)光阳极载体最早为Vlachopoulos[1]报道于1988年,其应用受光吸收低等缺陷极大的限制。1991年,瑞士O’Regan与Grätzel[2]将多孔纳米晶TiO2引入,因其具有巨大的比表面积与高的孔隙率,极好地解决了之前的问题。经过20多年的发展,目前文献报道DSSCs光电转化效率已接近13%[3],并且在未来仍有较大发展空间。
染料敏化太阳能电池因其具有较低的成本、较高的光电转化率以及简便的制备工艺等[4-6]优异特点而受到众多研究者的青睐。毫无疑问,提高光电转化效率与使用期限是DSSCs实现工业生产的两大必要条件。为延长电池的使用期限,可通过解决电解液泄露与腐蚀以及效能衰减等方面着手,因而几类致力于电池封装与电池性能稳定性的关键技术[7-10]应运而生。……
