納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池

納米晶TiO2工作原理:染料分子吸收 太陽(yáng)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(dǎo)帶，染料中失去的電子則很快從電解質(zhì)中得到補(bǔ)償，進(jìn) 入 TiO2導(dǎo)帶中的電于最終進(jìn)入導(dǎo)電膜,然后通過(guò)外回路產(chǎn)生光電流。

以染料敏化納米晶體太陽(yáng)能電池(DSSCs)為例，這種電池主要包括鍍有透明導(dǎo)電膜的玻璃基底，染料敏化的半導(dǎo)體材料、對(duì)電極以及電解質(zhì)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(yáng)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(dǎo)帶，染料中失去的電子則很快從電解質(zhì)中得到補(bǔ)償，進(jìn)入TiO2導(dǎo)帶中的電于最終進(jìn)入導(dǎo)電膜,然后通過(guò)外回路產(chǎn)生光電流。

納米晶TiO2太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn)在于它廉價(jià)的成本和簡(jiǎn)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(yáng)電池的1/5~1/10.壽命能達(dá)到20年以上。但由于此類(lèi)電池的研究和開(kāi)發(fā)剛剛起步，估計(jì)不久的將來(lái)會(huì)逐步走上市場(chǎng)。

書(shū)名: 染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池

關(guān)鍵詞:染料 敏化 納米材料 半導(dǎo)體晶體 太陽(yáng)能電池 楊術(shù)明

分類(lèi): 工業(yè)技術(shù) >獨(dú)立電源技術(shù)(直接發(fā)電)

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

第1章 太陽(yáng)能電池概況

1.1 引言

1.2 太陽(yáng)能電池的種類(lèi)

1.3 半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)概念

1.4 半導(dǎo)體能帶位置的測(cè)定方法

1.5 半導(dǎo)體的摻雜

1.6 光與半導(dǎo)體的作用

1.7 半導(dǎo)體的PN結(jié)

1.8 固態(tài)太陽(yáng)能電池的光伏過(guò)程

第2章 染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池基本原理

2.1 半導(dǎo)體-溶液界面

2.2 半導(dǎo)體的導(dǎo)帶及價(jià)帶的測(cè)定方法

2.3 染料敏化半導(dǎo)體表面以及光誘導(dǎo)電荷分離

2.4 染料敏化太陽(yáng)能電池工作原理

2.5 染料敏化太陽(yáng)能電池的測(cè)試方法

第3章 半導(dǎo)體納米粒子與納米晶薄膜

3.1 半導(dǎo)體納米粒子的特性

3.2 半導(dǎo)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(shù)

第4章 染料敏化太陽(yáng)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(diǎn)

4.3 敏化劑的種類(lèi)

4.4 光敏染料的性質(zhì)研究

第5章 氧化還原電解質(zhì)及對(duì)電極

5.1 染料敏化太陽(yáng)能電池的電解質(zhì)體系

5.2 電解質(zhì)中的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)

5.3 對(duì)電極上的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)

5.4 電解質(zhì)中Li+的影響

5.5 4-叔丁基吡啶(TBP)的影響和作用機(jī)理

5.6 染料敏化太陽(yáng)能電池空穴傳輸材料研究進(jìn)展

第6章 染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的機(jī)理研究

6.1 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)

6.2 TiO2納米晶薄膜電極的光電化學(xué)性質(zhì)

6.3 TiO2納米晶薄膜電極中的電子輸運(yùn)過(guò)程

6.4 TiO2納米晶薄膜電極與電解液界面的復(fù)合反應(yīng)

第7章 超快光譜及染料敏化太陽(yáng)能電池中的電子注入

7.1 超快光譜簡(jiǎn)介

7.2 超短光脈沖與實(shí)驗(yàn)方法

7.3 染料與半導(dǎo)體納米晶薄膜間電子注入研究

第8章 半導(dǎo)體納米晶及薄膜光電化學(xué)體系的研究

8.1 硫化物復(fù)合敏化TiO2納米晶膜電極的光電化學(xué)研究

8.2 N3敏化Sr2+表面修飾TiO2納米晶膜電極光電化學(xué)

8.3 染料敏化稀土離子修飾TiO2納米晶電極的光電化學(xué)性質(zhì)

8.4 InSe納米粒子的光物理化學(xué)性質(zhì)研究

參考文獻(xiàn)