中文摘要：

研究由纳米结构半导体电极和氧化还原聚合物构成的固态太阳能电池。电池工作依据光电化学原理，利用氧化还原聚合物作为光生电荷界面捕捉和体相传输的介质，尚未见过报道。半导体选择二氧化钛、氧化锌、硫化镉，并主要采取纳米半导体－导电聚合物复合膜结构；氧化还原聚合物选择质子交换膜部分结合氧化或还原位、聚电解质自组装膜结合部分氧化或还原位、配合物聚合物。所研制的电池可能具备液结光电化学电池较高的光电转换效率，固体电解质光电化学电池较高的稳定性，受体－给体异质结聚合物固态电池的廉价，有挠性特点，为研制一种性能/价格比适合大规模使用要求的新型固态光伏电池打下基础。

结论摘要：

成果1.制备新型准固态光伏电池，电池由纳米半导体膜光电极、氧化还原聚合物膜和金膜构成，其中氧化还原聚合物作为捕捉和传输光生电荷的介质。ITO/CdS/Tio2/Nafion[Ru(phen)Cl2,PEG]/Au光伏电池在400nm，165uW/cm2光照射下，短路光电流密度7.4uA/cm2，开路光电压1.6V，填充因子0.84，光电流转换效率37%，能量转换效率4.5%。2.发现Nafion基氧化还原聚合物膜可在空气环境中较稳定地传输电子或空穴，可作为一种新型的固态有机电荷传输材料。其中Nafion[M(bpy)32+/3+,PEG](M=Ru或Fe)膜的表观电荷传递扩散系数约10-6~10-7cm2/s，远优于聚金属配合物性能。3. 再次证实纳米TiO2电极光电响应的特殊性――在光电流－电位关系曲线上出现光电流峰，提出产生机理因为半导体纳米微粒和纳米半导体电极能带基本不弯曲，光生电子和空穴依赖扩散到达纳米微粒表面，在合适的电位范围，可能同时出现光生空穴在界面被还原物种捕捉，光生电子在电极中传输过程被氧化物种捕捉，使得外电路的光电流减少，出现光电流峰。