黄予涵

摘要：本文简要的介绍了ZnO基在燃料敏化太阳能电池中的应用，从ZnO的研究进展、结构性质、光催化机理、优点及应用等方面展开了介绍。

关键词：染料敏化太阳能电池；ZnO

染料敏化太阳能电池由于生产工艺简单，经济节约，对环境要求较低，能量转化效率高等优点，备受大众喜爱。它主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底几部分组成，ZnO由于其各种优秀特性成为光阳极的主要材料之一。另一方面，石墨烯作为一种零带隙导电材料，具有极高的载流子迁移率、特殊的运输特性和电化学稳定性；将其引入染敏光阳极，可以缩短电子传输路径，来提高光电转化效率。

1.1 ZnO的结构性质

ZnO成本低，无污染，传输电子能力强，且具有易结晶性和各向异性生长的特点，所以可控性强，可通过改变实验条件来获得ZnO不同特性的纳米结构，但缺点是稳定性差。

1.2 ZnO光催化剂的催化机理

氧化锌的能带宽度与氧化铁相近，且电子传输效率高，生长条件易于实现，将其运用于染料敏化太阳能电池中，虽然氧化钛因其表面存在大量的表面态，延迟了电子的传输，造成电子复合几率增大，电子损失多，但是以氧化锌为光阳极材料组装成的的能量转换效率仍然没能超过氧化钛，究其原因主要是氧化锌易与酸碱反应，在酸性染料的腐烛下稳定性差，因此我们可以通过寻找适合氧化锌的敏化染料材料、在氧化锌表面包覆其他材料形成核壳结构以保护氧化锌不被腐烛，或者在氧化锌纳米薄膜下面加一层散射层以增加光散射能力，促进光的吸收等方法改善氧化锌在染料敏化太阳能电池中的性能[1]。……