威海职业学院 景悦林

染料敏化氧化钛光伏电池综述

威海职业学院 景悦林

本文对DSSC(Dye)纳米氧化钛光伏电池的研究概况进行了介绍，对影响光电转换效率的因素，如纳米氧化钛膜、敏化染料、氧化还原电解质等做了探讨。最后对光伏电池所面临的问题进行了讨论,并提出今后的研究方向。

氧化钛；光伏电池；染料敏化；纳米薄膜

基于能源消耗问题和环境污染问题，大力发展新能源技术具有重要的现实意义。针对采取单晶光伏电池成本高等问题，开发低成本光电活性材料，对充分利用太阳能资源有重要意义。

1 DSSC电池结构

染料敏化光伏电池主要由导电基底、纳米多孔氧化钛膜、敏化剂和电解质等组成，如图1所示。玻璃基板内侧镀有0.5～0.7μm的ITO（氧化铟锡），其方块电阻为10～20Ω,透光率＞85%。光阴极还可镀上一层Pt（铂）（约5～10μg·cm-2)，Pt层对光的反射不仅提高了光子的吸收率,，还有助于提高载流子的收集效率。氧化钛膜层为具有比表面积较高的纳米多孔薄膜组成，厚度一般为10μm左右。DSSC电池选用的敏化剂可以采用有机染料或无机染料。电解液的选择随敏化剂的不同而不同，可以采用碘或碘化物的无机溶剂或有机溶剂形成的溶液，其配比对DSSC的转化效率有较大影响。

图1 DSSC基本结构

2 影响DSSC电池转换效率的关键因素

2.1 氧化钛纳米多孔膜

半导体纳米晶多孔膜是光电化学领域中光电转换的前沿和重要基础，由于纳米晶多孔膜材料没有形成内建的电场，可以使电解质渗透到电极材料内部，形成三维的半导体与电解质的界面，因此提高了DSSC电池的转换效率。……