染料吸附性質(zhì)對染料敏化太陽能電池性能影響研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized Solar Cell, DSC）是1991年由瑞士Gratzel小組報(bào)道的一種新的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)。DSC比常規(guī)固體半導(dǎo)體太陽能電池成本更低廉、更環(huán)保，同時(shí)能夠獲得有效的光電轉(zhuǎn)換效率，是目前低價(jià)太陽能電池領(lǐng)域最有發(fā)展前途的光電轉(zhuǎn)換新技術(shù)之一。但DSC的光電轉(zhuǎn)換效率仍然有限，距離其理論光電轉(zhuǎn)換效率差距比較大，還需要進(jìn)一步深入研究。
　　影響DSC光電轉(zhuǎn)換性能的最主要因素，是其內(nèi)部界面電荷

2、復(fù)合效應(yīng)。其中發(fā)生在TiO2/染料/電解質(zhì)界面的注入電子（即光生電子）被電解液中三碘離子（I3－）捕獲是最主要的界面電荷復(fù)合效應(yīng)。在TiO2/染料/電解質(zhì)界面，吸附在TiO2表面的染料分子濃度過大可能引起高I3－局部濃度從而增大發(fā)生界面電荷復(fù)合效應(yīng)的幾率。界面電荷復(fù)合效應(yīng)使DSC的開路電壓、短路電流和填充因子下降，從而阻礙光電轉(zhuǎn)換效率的提高。本文主要通過改變?nèi)玖显赥iO2表面的吸附濃度，考察染料吸附濃度對DSC界面電荷復(fù)合及光電轉(zhuǎn)換性能

3、的影響。
　　通過改變浸泡TiO2薄膜的染料溶液濃度，TiO2薄膜浸泡染料溶液的時(shí)間，以及在不同厚度TiO2薄膜上控制相近染料吸附量，從而獲得不同染料吸附濃度的DSC。EIS分析不同染料吸附濃度的DSC界面電荷傳輸結(jié)果表明，TiO2薄膜染料吸附濃度較小時(shí)，電子在TiO2/染料/電解質(zhì)界面遷移的電阻大，即界面上電子反向遷移困難；擴(kuò)散系數(shù)大，即電子的傳輸動力大，電子在傳輸過程損失較小。這說明染料吸附濃度較小時(shí)，DSC中界面電荷復(fù)合效應(yīng)