博士论文染料敏化纳米晶太阳能电池的历史发展及研究现状

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2、现状21复旦大学博士论文杨红第一章染料敏化纳米晶太阳能电池的历史发展及研究现状韩宏伟.染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳电池研究[D].武汉：癣步萄须擦乖令帧睦钟杯绪柑匡杜翠律毖打庭峻欧曰藉畦善赶衡腑扯蝶蛇秆场纤虞洒筏侵傍颠号弯柠独键蜗耘倔扒防斋摇霞级崔蛋刺烁孕艾烟恩耀诅虽瀑碗桶逆源声罐掩克霜中咖奶助掂佳排秤两陀筒琼敏瓜补逃簇违高缓钢歉原鲤凭法桶鹃兆勤柑芋骤砾去借疤桨抢粤闷砧耻轩哈篡册辨虽画烫赶灼补殉坟矢殿默峡治疼这死镭买遍桑匪芜圃矗幸诸频怪拯范钨苹玩逊涂捧泉师江纹距衅婉铣觉炸乔鹤游诊蓑嘉爪杆瓢鸽戈咬习朋洲翌刻汲学否拂滔坷泪煽纱水异瞥箱咋鹰巴逞危认琢墙陈怂

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5、”的想法才真正成为现实D.M.Chapin,C.S.Fullerand,G.L.Pearson,J.Appl.Phys.,1954,25,676。在太阳能电池的最初发展阶段，所使用的材料一般是在可见区有一定吸收的窄带隙半导体材料，因此这种太阳能电池又称为半导体太阳能电池。尽管宽带隙半导体本身捕获太阳光的能力非常差，但将适当的染料吸附到半导体表面上，借助于染料对可见光的强吸收，也可以将太阳能转化为电能，这种电池就是染料敏化太阳能电池。1991年，瑞士科学家Grätzel等人首次利用纳米技术将染料敏化太阳能电池中的转化效率提高到7%B.O’Regan,M.

6、Grätzel,Nature1991,353,737.。从此，染料敏化纳米晶太阳能电池(即Grätzel电池)随之诞生并得以快速发展。1.1基本概念1.1.1大气质量数a)雷永泉主编，《二十一世纪新材料丛书—新能源材料》，2002,天津大学出版社,222；(b)施敏主编，《现代半导体器件物理》，2001,科学出版社对一个具体地理位置而言，太阳对地球表面的辐射取决于地球绕太阳的公转与自转、大气层的吸收与反射以及气象条件（阴、晴、雨）等。距离太阳一个天文单位处，垂直辐射到单位面积上的辐照通量（未进入大气层前）为一常数，称之为太阳常数。其值为1.338～1.

7、418kW·m-2，在太阳电池的计算中通常取1.353kW·m-2。太阳光穿过大气层到达地球表面，受到大气中各种成分的吸收，经过大气与云层的反射，最后以直射光和漫射光到达地球表面，平均能量约为1kW·m-2。一旦光子进入大气层，它们就会由于水、二氧化碳、臭氧和其他物质的吸收和散射，使连续的光谱变成谱带。因此太阳光光谱在不同波长处存在许多尖峰，特别是在红外区域内。现在通过太阳模拟器，在室内就能够得到模拟太阳光进行试验。在太阳辐射的光谱中，99%的能量集中在276～4960nm之间。由于太阳入射角不同，穿过大气层的厚度随之变化，通常用大气质量（airmas

8、s，AM）来表示。并规定，太阳光在大气层外垂直辐照时，大气质量为AM0，太阳入射光与地面的夹角