染料敏化太阳电池TiO2光阳极研究进展

纳米TiO2是目前性能最为优良的染料敏化太阳电池(DSSC)光阳极材料。文章系统综述了优化纳米TiO2光阳极的染料吸附、电子传输、再生染料等性能的技术和方法,主要包括纳米TiO2光阳极薄膜微结构的调控、TiO2光阳极的离子/元素掺杂、TiO2光阳极的表面包覆、TiO2光阳极的表面处理等方面的国内外研究进展,并分析了目前TiO2光阳极存在的主要问题及未来的发展方向。     

量子点敏化太阳电池光阳极研究进展

在量子点敏化太阳电池的性能研究中,光阳极薄膜的优化一直是研究的重点。除了传统的TiO_2纳米颗粒,通过一些简单实验制备出的纳米管、纳米线阵列,一维核壳纳米结构也被广泛的应用于光阳极中。形貌易于控制的ZnO因与TiO_2具有相似的能带结构和物理性质,又兼具高的电子迁移率而成为比较理想替代物。一维ZnO及其核壳结构半导体材料的制备及性能研究表明,其具有良好的导电性,电荷分离传输效率高,光俘获性能好等优点,已成为量子点敏化太阳电池光阳极研究的重要方向。     

染料敏化太阳能电池中TiO2光阳极形貌研究进展

纳米TiO2具有合适的禁带宽度(3.2 eV)、良好的光电化学稳定性、价格低廉、易牢固吸附染料等优点,目前仍是应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)主要的半导体材料。TiO2光阳极是DSSC的重要组成部分之一,其晶体的形貌与DSSC的光电性能密切相关。本文综述了应用于DSSC中不同形貌TiO2光阳极,重点探讨了常规TiO2光阳极形貌,如纳米粒子、纳米棒、纳米线、纳米管;对新型TiO2光阳极及复合光阳极的形貌也作了介绍。讨论了不同形貌TiO2光阳极的制备方法及其结构对DSSC光电性能的影响,提出TiO2光阳极今后的研究方向是将不同形貌光阳极进行复合或混合掺杂来提高电子传输速率、优化TiO2薄膜厚度、控制TiO2薄膜中晶体结构抑制电荷再结合、提高电荷传输效率。     

染料敏化太阳电池中电解质的研究进展

作为新一代的太阳能电池染料敏化太阳电池应用前景广阔,而电解质体系是该类电池重要组成部分,对电池性能有着重要的影响。文章对染料敏化太阳电池中的电解质研究进行了综述,根据电解质的类型将染料敏化太阳电池分为液体电解质电池、溶胶-凝胶(准固态)电解质电池和固态电解质电池,分析了这三种太阳电池的优缺点,并对其前景进行展望。     

染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展

介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的主要结构和基本原理,着重阐述了染料敏化太阳能电池光阳极的最新研究结果,并对几种不同光阳极的优缺点进行了详细的描述。文章指出具有高的比表面积、电荷的快速传输通道以及优越的抑制电荷复合性能的多孔膜是未来DSSC电池光阳极的主要发展方向。     

染料敏化纳米薄膜太阳电池的研究进展

太阳电池可以直接将太阳光能转变为电能,是解决世界范围内的能源危机和环境污染的一条重要途径。染料敏化纳米薄膜太阳电池具有廉价的原材料和简单的制作工艺以及稳定的性能等优势,是一种很有发展前途的太阳电池。本文对这种电池的发展,特点及其染料敏化剂的研究进展进行了分析和总结。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,DSSC）由于工艺简单、价格便宜、转换效率高等优点而受到大量关注。本文介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,综述了染料敏化太阳能电池的研究现状,论述了光阳极上半导体薄膜的制备、改性方法;阐述了敏化染料和氧化还原电解质的要求、特点和分类。指出高性能半导体薄膜、光谱响应宽稳定性好的敏化染料以及高效全固态电解质的研发与应用是今后的主要研究方向。     

纤维状染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展

文章主要简单介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,着重阐述了以金属纤维、导电光纤、碳纤维以及复合纤维作为纤维状染料敏化太阳能电池(Fiber-shaped Dye-Sensitized Solar Cells,FDSSCs)光阳极基底的研究现状;最后对FDSSCs光阳极基底的未来的发展和研究方向进行了展望。     

染料敏化太阳能电池中TiO_2光阳极的包覆效果

采用原位包覆和浸泡包覆在染料敏化太阳能电池的TiO2光阳极表面包覆了一薄层Al2O3,MgO或ZnO,讨论了不同包覆方法和实验条件对染料敏化太阳能电池性能的影响。研究表明,无论是原位包覆还是浸泡包覆,都可以在TiO2光阳极表面均匀的形成一层厚度约为1～2nm的氧化物包覆层,抑制了TiO2光阳极中的光生电子与氧化态染料和氧化态电解质的复合,从而导致光电压都有明显增大。特别是浸泡包覆不仅可以提高光电压,而且在较大的TiO2浆料粒径、合适的前驱体溶液浓度下,还可以增加光电流,导致光电转换效率明显增加。     

染料敏化太阳能电池及敏化剂研究进展

随着太阳能利用技术的飞速发展,染料敏化太阳能电池的研究也取得了长足的进步.在对染料敏化太阳能电池结构分析和机理描述的基础上,对高性能染料敏化太阳能电池的光敏剂结构、光阳极组成、电解质成分以及对电极材料等的要求进行了探讨.同时,阐述了染料敏化太阳能电池常用表征参数,短路电流和开路电压越大,转化效率越高,电池性能越好.重点...     

天然色素敏化纳米晶TiO_2太阳能电池研究

介绍了天然色素敏化纳米晶太阳能电池的制作过程。应用分光光度计对大量天然色素进行光谱表征,从中选择与太阳光匹配的光敏化剂,以提高太阳能电池的光电转化率及降低其成本。该电池在全色光的照射下,转化阳光为电能的效率达到2.1%。开路电压为0.53V,短路光电流为4.2mA/cm2。比较所测量到的太阳能电池的光电转换效率时,认为电子被氧化还原介质重捕获而无法有效输送限制了电池的效率。     

卟啉类染料敏化剂的研究进展

染料敏化太阳能电池具有价格低廉、制作工艺简单和较高的光电转换效率等优点,受到人们的广泛关注。作为染料敏化太阳能电池的关键,敏化剂发挥着重要的作用。卟啉化合物因在可见光区域吸收强、容易修饰等优点受到人们广泛而深入的研究。介绍了染料敏化太阳能电池的结构、基本原理分析了近年来卟啉染料敏化剂的发展及它们的结构变化对其光电性能的影响,展望了卟啉敏化剂与其他敏化剂共敏化,提高可电光吸收范围可能是提高光电转换效率的有效途径。     

染料敏化纳米晶太阳能电池用密封胶

染料敏化纳米晶太阳能电池(DSSC)因其制造成本远低于单晶硅和多晶硅太阳能电池,在石油资源紧张的现代备受瞩目,是继燃料电池之后新能源开发的又一热点。在实用化过程中,电解液的密封是一个至关重要又难于解决的关键技术。本文就电解液密封的技术要求介绍三键公司开发的紫外线固化型密封胶。     

天然染料在染料敏化太阳能电池中的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSCs)为无机固态光伏电池提供了可靠的可代替概念。染料敏化太阳能电池的光电转换效率主要依赖于纳米晶多孔半导体TiO2薄膜电极的染料。由于天然染料的低成本和工艺制备简单的优点,天然染料作为敏化剂已成为DSSC研究热点。作为DSSC的敏化剂的天然染料,如花青素类、胡萝卜素类、叶绿素类、类黄酮,可从不同植物不同部分提取出。主要介绍和讨论天然敏化剂的发展和实用化必须解决的关键问题。     

Improved dye-sensitized solar cell with a ZnO nanotree photoanode by hydrothermal method

This study investigated the influence of ZnO nanostructures on dye adsorption to increase the photovoltaic conversion efficiency of solar cells. ZnO nanostructures were grown in both tree-like and nanorod (NR) arrays on an AZO/FTO film structure by using a hydrothermal method. The results were observed in detail using X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), UV-visible spectrophotometry, electrochemical impedance spectroscopy, and solar simulation. The selective growth of tree-like ZnO was found to exhibit higher dye adsorption loading and conversion efficiency than ZnO NRs. The multiple ‘branches’ of ‘tree-like nanostructures’ increases the surface area for higher light harvesting and dye loading while reducing charge recombination. These improvements result in a 15% enhancement in power conversion. The objective of this study is to facilitate the development of a ZnO-based dye-sensitized solar cell.     

碳纳米管在染料敏化太阳能电池中的应用

染料敏化太阳能电池结合了染料光敏剂和无机半导体的优势,具有较宽的光谱响应范围、对环境友好、制造工艺简单等特点,应用前景广阔。碳纳米管特殊的几何形状和导电性对于提高染料敏化太阳能电池的光电转化效率有显著作用。本文介绍了碳纳米管在有机染料敏化太阳能电池中各个主要工作部分的应用。     

酞菁类染料在敏化太阳能电池中的研究进展

介绍了酞菁的发展及其结构。综述了太阳能电池的研究进展,重点阐述了酞菁化合物在染料敏化太阳能电池中的应用以及几种酞菁类染料敏化剂。     

Enhancing performance of ZnO dye-sensitized solar cells by incorporation of multiwalled carbon nanotubes

ABSTRACT: A low-temperature, direct blending procedure was used to prepare composite films consisting of zinc oxide [ZnO] nanoparticles and multiwalled carbon nanotubes [MWNTs]. The mesoporous ZnO/MWNT films were fabricated into the working electrodes of dye-sensitized solar cells [DSSCs]. The pristine MWNTs were modified by an air oxidation or a mixed acid oxidation treatment before use. The mixed acid treatment resulted in the disentanglement of MWNTs and facilitated the dispersion of MWNTs in the ZnO matrix. The effects of surface property and loading of MWNTs on DSSC performance were investigated. The performance of DSSCs was found to depend greatly on the type and the amount of MWNTs incorporated. At a loading of 0.01 wt%, the acid-treated MWNTs were able to increase the power conversion efficiency of fabricated cells from 2.11% (without MWNTs) to 2.70%.     

染料敏化太阳电池介孔薄膜电极的研究进展

介绍了染料敏化太阳电池多孔二氧化钛薄膜电极的结构、工作原理及其制备方法,并进一步阐述了减小电荷复合速率、改进薄膜电极性能、提高器件的光电转化效率的方法,主要涉及多孔二氧化钛薄膜电极的复合、掺杂和表面包覆等表面改性处理技术。指出了基于有序二氧化钛薄膜电极、柔性二氧化钛薄膜电极的染料敏化太阳电池和叠层薄膜结构的太阳电池高效的转化效率和应用方便的特点,并在此基础上展望了未来的研究方向。