徐靖坤，郑立辉

（东北石油大学 秦皇岛校区，河北 秦皇岛066004）

引言

随着传统化石能源的日渐枯竭以及人们对环境污染问题的日益重视，风能、核能、太阳能等成为未来替代能源的最好选择。其中，太阳能以无污染、来源广、成本低等优势而成为当前研究的热点。太阳能是一种宽波谱的电磁辐射，其波长范围主要集中在200～4000nm之间，其中约50%集中在400～760nm的可见光区。它可以通过植物的光合作用转化为化学能，还可以通过太阳能集热器、太阳能电池等设备转化为热能、电能等而被利用。现已开发了多种类型的太阳能电池，如硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。尽管硅基太阳能电池现在应用最广，其实验室能量转化效率也高达25%，但其制备过程中会产生较大的环境污染，而且制备成本较高，因此开发环境友好、价格低廉的太阳能电池成为科学研究和生产开发的主要方向。其中，染料敏化太阳能电池DSSC（Dye sensitized solar cell）由于原料来源广泛、制备方便、成本较低而成为研究的热点[1～4]。

1991年，瑞士洛桑工学院的Gratzel小组以联吡啶钌敏化纳米TiO2作光阳极，首次制备了具有“三明治”式结构的DSSC，尽管其光电转化效率不到1%，但由于制备成本低廉、材料来源广泛而成为太阳能利用的潜在发展方向[5]。在后期的研究和发展过程中，通过染料敏化剂改良、光阳极制备技术更新、电解液调整、电池封装技术进步等，染料敏化太阳能电池的光电转化效率会逐渐提高。……