染料敏化太阳电池..ppt

* ——重点研究的三大方面 提高DSSC光电效率的研究 * 1 电解质体系 作用： （1）复原染料，传输电荷 （2）引起半导体、染料和氧化还原对能级的改变， 导致体系动力学特性变化，从而对光电压和 转换效率产生很大影响。 * DSSC的电解质按物理状态分为液态电解质、 准固态电解质和固态电解质 。 关键：氧化还原电对 （1）快速与阴极电子反应，减少电子在阴极的积累； （2）对阳极光电子反应活性低，减少暗反应； （3）氧化还原电势与染料能级匹配，能迅速还原氧 化态染料，减少注入电子与之的反向复合 * * * DSSC制备流程 * * * * * * 必威体育精装版进展 钙钛矿基的有机无机混合结晶材料 CH3NH3PbI3作为敏化材料 首次实现了可与结晶硅型太阳能电池相匹敌的转换效率 * 这种结构的DSSC的前身是日本桐荫横滨大学教授宫坂力的研究小组于2009年4月提出的太阳能电池。当时，很多人尝试采用无机半导体微粒——量子点作为敏化材料，制造“量子点增感型太阳能电池”。宫坂指出“量子点效率低，并且存在电流反向流动等许多课题”。因此，将目光转向了CH3NH3PbI3。CH3NH3PbI3不仅能高效吸收从可见光到波长800nm的广谱光，还具有能在TiO2等多孔质材料上直接化学合成的特点。非常适合涂布工艺。? 不过，宫坂等人在2009年试制时，采用了传统的DSSC电解液，转换效率只有3.8％。 * * 15.36% 19.3%(2014) 20%(2015) * 宫坂表示:此次的太阳能电池采用现在的材料和技术，转换效率能达到17％。将来，还能够达到21％ 随着工艺不断优化，转换效率仅三四年时间就猛增至20％。 * 表面改性、离子掺杂等，提高染料吸光能力、与纳米材料能带匹配 形貌控制、提高染料吸附量、能带匹配度、电子传输速度等 提高电子传输速度 * 瑞士的Solaronix和澳大利亚的Dyesol是目前世界上规模最大的两家以DSC为主要经营方向的公司，产品涵盖了包括TiO2浆料、染料、电解液、对电极和封装材料等在内的制备DSC所需基本原料及相关的制备和测试设备。 瑞士Solaronix公司用17个10cm?*10cm的单元电池组成了集成化电池。 澳大利亚的STI公司已开始出售以BIPV为名的DSC阵列。2001年，Dyesol?Industry(原STI)建造了世界上第一个面积为200m2的DSC电池示范屋顶，展示了DSC在建筑行业的应用前景。 欧洲方面，英国Cardiff的G24innovation和以色列的3GSolar新兴公司备受瞩目。 G24innovation受惠于美国Konarka公司的roll-to-roll工艺，于2006年建成了20MW的柔性DSC生产线。已开发出以透明导电涂层聚合物薄膜为基底的柔性DSC产品。并与香港一家公司合作，开始出货结合了DSC充电模块的背包。这是世界上首个基于DSC的商品。 3GSolar也已经可以小规模生产基于玻璃基底的DSC模块。该公司主要致力于DSC模块的保护以及稳定性改良，并预计经过2010～2013年新的一轮融资和试产后，在2014年推出其第一代商品化模块。 最近，在爱尔兰新成立的Solarprint，也准备从自身具备优势的印刷方面切入DSC的商品化中。 DSSC国际产业化现状 * 亚洲方面，日本一直是DSC研究和商品化的大力倡导者。大型集团公司如Sharp和Sony一直在大力支持DSC的研发，目前DSC模块的最高效率也是由这两家公司先后保持的。 依托于Toin大学Miyasak研究组的Peccell公司，则比较有希望在近期推出柔性DSC模块。 日本的AISIN精机公司和丰田中央研究所联合开发了用作建筑—光伏一体化的DSC，将大约30个单块电池组24cm*24cm的单元，8片单元再组合为一个模块。（在单位时间，单位面积的发电量超过了硅基太阳能电池，今后的市场前景十分乐观） Fujikura公司也一直致力于室外DSC?模块的效率和稳定性研究，并指出目前DSC?产业化的主要问题在于降低染料和光阳极浆料的价格。 韩国的Timo公司和Acrosol公司通过引进Dyesol的技术，也积极准备投入到DSC?的商品化中。 台湾的永光科技是世界上第三家取得用于DSC染料生产许可的公司，而奇菱科技和福盈科技都宣布进入DSC的工业化。 除此之外，PCB生产厂家Tripod也在积极开发室温制备的高效柔性对电极，据称已准备试产。 DSSC国际产业化现状 * * 中国科学院等离子体物理研究所一直致力于大面积电池的研究工作，于2004年年底建立了500W的小型DSSC示范电站 Nb:铌 *