納米晶化學太陽能電池

納米晶TiO2工作原理:染料分子吸收 太陽光能躍遷到激發(fā)態(tài)，激 發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，電子快速注入到緊鄰的 TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進 入 TiO2導帶中的電于最終進入導電膜,然后通過外回路產(chǎn)生光電流。

以染料敏化納米晶體太陽能電池(DSSCs)為例，這種電池主要包括鍍有透明導電膜的玻璃基底，染料敏化的半導體材料、對電極以及電解質等幾部分。

如圖所示，白色小球表示TiO2，紅色小球表示染料分子。染料分子吸收太陽光能躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO2導帶中的電于最終進入導電膜,然后通過外回路產(chǎn)生光電流。

納米晶TiO2太陽能電池的優(yōu)點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在10%以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5~1/10.壽命能達到20年以上。但由于此類電池的研究和開發(fā)剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。

書名: 染料敏化納米晶太陽能電池

關鍵詞:染料 敏化 納米材料 半導體晶體 太陽能電池 楊術明

分類: 工業(yè)技術 >獨立電源技術(直接發(fā)電)

本書較全面系統(tǒng)地討論了染料敏化納米晶太陽能電池研究的各個方面。主要內(nèi)容包括:太陽能電池及染料敏化太陽能電池的基本原理、半導體納米粒子及納米晶薄膜的制備及性質、染料的合成及性質、電解質中及對電極上的電子轉移、染料敏化太陽能電池機理研究、超快光譜技術及其……

第1章 太陽能電池概況

1.1 引言

1.2 太陽能電池的種類

1.3 半導體能帶結構概念

1.4 半導體能帶位置的測定方法

1.5 半導體的摻雜

1.6 光與半導體的作用

1.7 半導體的PN結

1.8 固態(tài)太陽能電池的光伏過程

第2章 染料敏化納米晶太陽能電池基本原理

2.1 半導體-溶液界面

2.2 半導體的導帶及價帶的測定方法

2.3 染料敏化半導體表面以及光誘導電荷分離

2.4 染料敏化太陽能電池工作原理

2.5 染料敏化太陽能電池的測試方法

第3章 半導體納米粒子與納米晶薄膜

3.1 半導體納米粒子的特性

3.2 半導體納米粒子的制備方法

3.3 二氧化鈦納米晶薄膜的制備方法

3.4 二氧化鈦納米晶及其薄膜的表征方法

3.5 薄膜的表面電子能譜技術

第4章 染料敏化太陽能電池的敏化劑

4.1 染料敏化劑的概況

4.2 染料敏化劑的特點

4.3 敏化劑的種類

4.4 光敏染料的性質研究

第5章 氧化還原電解質及對電極

5.1 染料敏化太陽能電池的電解質體系

5.2 電解質中的電子轉移反應

5.3 對電極上的電子轉移反應

5.4 電解質中Li+的影響

5.5 4-叔丁基吡啶(TBP)的影響和作用機理

5.6 染料敏化太陽能電池空穴傳輸材料研究進展

第6章 染料敏化納米晶太陽能電池的機理研究

6.1 光誘導電子轉移反應

6.2 TiO2納米晶薄膜電極的光電化學性質

6.3 TiO2納米晶薄膜電極中的電子輸運過程

6.4 TiO2納米晶薄膜電極與電解液界面的復合反應

第7章 超快光譜及染料敏化太陽能電池中的電子注入

7.1 超快光譜簡介

7.2 超短光脈沖與實驗方法

7.3 染料與半導體納米晶薄膜間電子注入研究

第8章 半導體納米晶及薄膜光電化學體系的研究

8.1 硫化物復合敏化TiO2納米晶膜電極的光電化學研究

8.2 N3敏化Sr2+表面修飾TiO2納米晶膜電極光電化學

8.3 染料敏化稀土離子修飾TiO2納米晶電極的光電化學性質

8.4 InSe納米粒子的光物理化學性質研究

參考文獻