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染料敏化太阳电池中TiO2/染料/电解质界面的修饰
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:Acta Physico - Chimica Sinica
  • 时间:2013.6.17
  • 页码:1851-1864
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院等离子体物理研究所中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室,合肥230031
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目(973)(2011CBA00700),国家自然科学基金(21003130,61204075)和中国科学院对外合作重点项目(GJHZ1220)资助
  • 相关项目:基于染料敏化太阳电池电极设计的理论研究与性能模拟
中文摘要:

染料敏化太阳电池(DSC)作为新型太阳电池自问世以来受到了广泛关注, 其系统内部的接触界面尤其是TiO2/染料/电解质界面一直是该领域的研究热点. 光敏染料的吸附以及电子的注入、传输和复合都发生在该界面, 其界面性质对DSC性能具有很大影响. 对染料敏化太阳电池中TiO2/染料/电解质界面进行修饰可以有效抑制染料聚集和电子复合, 提高电子的注入效率与传输速率; 同时, 对TiO2导带边的位置及染料吸附等也产生一定的影响, 最终提高电池的光电转换效率和稳定性. 本文主要从不同的修饰途径详细评述了TiO2/染料/电解质界面修饰方法及机理研究进展,包括TiO2光阳极的修饰改性、染料溶液中共吸附剂的引入和多种染料共敏化处理以及电解质中不同功能添加剂的应用. 指出了这些修饰方法目前存在的主要问题, 并对未来的发展方向进行了展望.

英文摘要:

Dye-sensitized solar cell (DSC), a new type of solar cell, have attracted widespread attention since they were first reported. The internal contact interfaces of DSC, especially TiO2/dye/electrolyte interfaces, have always been a focus of research in this field. The adsorption of photosensitizers, and the injection, transport, and recombination of photoelectrons, which occur at the interface, have a significant effect on the DSC performance. Modification of the TiO2/dye/electrolyte interface of DSC can effectively reduce dye aggregation, surpress electronic recombination, enhance electronic injection efficiency, and improve the transport rate, so it improves the photovoltaic performance and stability of the DSC. Modification can also affect the position of TiO2 conduction band, the adsorption behavior of the dye, and other parameters. In this article, researches on the methods and mechanism of TiO2/dye/electrolyte interface modification are reviewed. These include modification of TiO2 photoanodes by various methods, the introduction of co-adsorbents into the dye bath, the co-sensitization by different dyes, and the use of electrolyte additives with different functional mechanisms in the electrolyte. Finally, problems existed in application of these modification methods and future development directions are discussed.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
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