《太阳能电池基础与应用》染料敏化电池.pdfVIP

染料敏化太阳能电池（DSSC） 31 DSSC发展简介 31 DSSC的组成及工作原理 33 DSSC的技术指标 4 提高DSSC光电效率的研究 3 2 染料敏化电池初始发展 介孔染料敏化电池概念提出 从平面结构到介孔结构 与有机太阳能电池从平 面结构到体异质结结构 发展过程完全类似 基于介孔结构染料敏化的电池发现 基于介孔结构染料敏化的电池发现 基于介孔结构染料敏化的电池发现 基于介孔结构染料敏化的电池发现 这一结构与我们前阶段学习哪一结构类似？ 基于介孔结构染料敏化的电池发现 DSSC发展简介 ※ 1991年 ，Grätzel M.于《Nature》上发表 了关于染料敏化纳米晶体太阳能电池 （ Dye-Sensitized Solar Cells，简称 DSSC ）的文章，以较低的成本得到了7%的 光电转化效率， 为利用太阳能提供了一条 新的途径。 1997年，该电池的光电转换效率达到了 10%~11%，短路电流达到18 mA/cm2,开路电 压达到720 mV； 1998年，采用固体有机空穴传输材料替代液 体电解质的全固态 Grätzel 电池研制成功， 其单色光电转换效率达到33%，从而引起了 全世界的关注。 目前，DSSC的光电转化效率已能稳定在13％ 以上，寿命能达15～20年，且其制造成本仅 为硅太阳能电池的1/5～1/10。低成本是 DSSC的突出优势。 11 DSSC发展简介-更为详细 基于介孔结构的染料敏化电池结构 DSSC和植物的光合作用 纳米晶半导体网络结构相当于叶绿体的 内囊体，起着支撑敏化剂染料分子、增 加吸收太阳光的面积和传递电子的作用。 敏化剂染料分子相当于叶绿体中的叶绿 素，起着吸收太阳光光子的作用。 叶绿体的结构 14 DSSC的工作原理 光电阳极: Dye + hν→Dye* (染料激发) Dye*→Dye+ - +ｅ (TiO)(产生光电流) 2 Dye+ － - +1.5Ｉ →Dye+0.5I (染料还原)