染料敏化太陽能電池(DSSC)課件

1、染料敏化太陽能電池Dye-sensitized Solar Cells匯報人：劉宏震目錄太陽能電池分類DSSC的結構和機理DSSC的電化學檢測DSSC的制備太陽能電池的分類硅太陽能電池單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種單晶硅太陽能電池轉換效率最高，技術也最為成熟。在實驗室里最高的轉換效率為24.7%，規(guī)模生產(chǎn)時的效率為15%。多元化合物薄膜太陽能電池主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感，適合于制造高效單結電池FTOTiO2dyeElectrolyte

2、PtFTO“三明治”夾層結構負極：FTO/TiO2/Dye電解質(zhì)：氧化還原電對常用I-/I3-正極：Pt/FTO(1)光吸收捕獲(2)激子解離(3)染料再生(4)半導體中電子的輸運(5)電解質(zhì)再生(6)非注入失活(7)半導體中電子與氧化態(tài)染料復合(8)半導體中電子與電解質(zhì)中氧化物的復合1、2、3、4、6、7、8都與染料、TiO2的關系有關5在對電極界面發(fā)生，3、8受O/R在電解質(zhì)中的傳輸影響3、5、8受電解質(zhì)成分影響準備導電玻璃（FTO)清洗，確定導電面半導體納米晶多孔膜染料的制備天然染料合成染料對太陽光的吸收,并把光電子傳輸?shù)絋iO2的導帶上,其性能的優(yōu)劣對DSSC光電轉化效率起著決定性的作

3、用。1)與TiO2納米晶半導體電極表面有良好的結合性能,這要求其分子中含有能與TiO2結合的官能團,如-COOH2)在可見光區(qū)有較強的、盡可能寬的吸收帶,以吸收更多的太陽光,捕獲更多的能量,提高光電轉換效率;3)染料的氧化態(tài)和激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定性較高,且具有盡可能高的可逆轉換能力,即經(jīng)過上百萬次的可逆轉換而不會分解;多吡啶釕配合物4)激發(fā)態(tài)壽命，適當?shù)难趸€原電勢等因素對電極鉑電極電沉積法磁控濺射法熱分解法把H2PtCl6溶液涂抹在FTO導電玻璃上，在加熱條件下使H2PtCl6分解為Pt納米顆粒碳對電極低電阻，良好的催化性能有機溶劑的沸點一般比較低，具有高的蒸汽壓，容易揮發(fā)，太陽能電池的長期穩(wěn)定性受到影響。液體電解液的密封工藝復雜，長期放置會造成電解液泄漏，而且，密封劑很容易與電解液發(fā)生反應。有機溶劑具有一定的毒性。液體電解質(zhì)中微量的水可以導致染料脫附。為了上述缺點，各國的研究者都在積極的開發(fā)各種固態(tài)、準固態(tài)、高分子電解質(zhì)和空穴傳輸材料。液態(tài)電解質(zhì)存在的問題性能的檢測模擬光源：J-V曲線，J-V-hv 關系，特征Jsc,Voc,FF,電化學阻抗譜（EIS）：通過數(shù)據(jù)擬合，可以獲得EL/Pt-TCO的電荷傳遞電阻，Dye-TiO2/EL界面的電荷復合電阻，電解質(zhì)的能斯特擴散電阻強度調(diào)制光電流/光電壓法（IMPS/IMVS):電