染料敏化太阳电池研究进展

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1、第28卷第7～8期中国材料进展Vol128No17～82009年8月MATERIALSCHINAAug12009染料敏化太阳电池研究进展李文欣,胡林华,戴松元(中国科学院等离子体物理研究所中国科学院新型薄膜太阳能电池重点实验室,安徽合肥230031)摘要:对染料敏化太阳电池中的几个重要组成部分:纳米半导体多孔薄膜、染料光敏化剂、电解质体系和对电极等几个方面的研究进展进行了详细的评述。介绍了柔性DSC近些年来的发展情况,回顾了DSC各项关键技术的实验和产业化研究最新成果,并对其未来的发展前景进行了展

2、望。关键词:太阳电池;染料;产业化;效率中图分类号:TK519文献标识码:A文章编号:1674-3962(2009)07-0020-06ProgressofDye2SensitizedSolarCellsLIWenxin,HULinhua,DAISongyuan(KeyLaboratoryofNovelThin2FilmSolarCells,InstituteofPlasmaPhysics,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031,China)Abstract:Th

3、edevelopmentsofseveralkeycomponentsindye2sensitizedsolarcells,includingnanoporoussemiconduc2torfilms,dyesensitizers,electrolyte,andcounterelectrode,werereviewedindetail.Thelatestresultsofflexibledye2sensitizedsolarcellswereintroducedandtheworldwidedev

4、elopingprogressofdye2sensitizedsolarcellsinR&Dwasalsoreviewed.Atlast,thefuturedevelopmenttendencyofdye2sensitizedsolarcellsisprospected.Keywords:solarcell;dye;industrialization;efficiency孔薄膜电极、染料、电解质和对电极等DSC用关键材前言料以及柔性DSC、大面积DSC产业化前期研究等方面做了众多的研究工作,并取得

5、了显著的研究进展。染料敏化太阳电池(Dye2SensitizedSolarCells,DSC)是新型薄膜太阳电池中最具有代表性的一类电池。自关键技术研究进展1991年瑞士洛桑高等工业学院M1Gr¾tzel教授等报道了1纳米半导体多孔薄膜纳米TiO2多孔薄膜太阳电池光电转换效率取得711%的[1]纳米半导体多孔薄膜是DSC的关键组成部分之一,突破性进展以来,这种基于光电化学过程的新型太阳它不仅影响着染料光敏化剂的吸附、入射光在多孔薄膜电池立即赢得了国际上的广泛关注,至今一直是DSC内的传输,还承担了

6、光生电子在膜内收集和传输的媒介领域研究的热点。其廉价的生产成本、易于工业化生产作用。的工艺技术、较短的能量回收周期以及广阔的应用前21111纳米TiO2多孔薄膜景,吸引了欧、美、澳、日等众多科学家与企业投入很大力量进行理论研究和产业化研究。自1991年M1Gr¾tzel教授以纳米TiO2多孔薄膜作为为提高DSC的光电转换效率和稳定性,降低电池光阳极获得711%的转换效率后,2005年又获得超过[2]制作成本,国内外研究机构和科研人员在纳米半导体多11%的高光电转化效率。目前,对于纳米TiO2光阳极

7、的探索,国际上主要以M1Gr¾tzel团队等所做工作最为突出,瑞士、美国、澳大利亚、日本等许多国家都投收稿日期:2009-04-23入了大量的资源进行研发;国内也有很多科研院所开展基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2006CB202600);中了大量工作,中国科学院等离子体物理研究所、长春应科院知识创新项目(KGCX2-YW-326);安徽省科技攻关项目(07010201005)用化学研究所、理化技术研究所、物理所和北京大学、通信作者:戴松元,男,1967年生,博士,研究员,博士生导师,复旦

8、大学、清华大学、浙江大学、上海交通大学、武汉973首席科学家大学、吉林大学、东南大学、华侨大学等研究团队都在©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第7～8期李文欣等:染料敏化太阳电池研究进展21此方面取得很多成果,受到国际同行的重视。1染料光敏化剂21112其它氧化物半导体薄膜用于DSC的染料光敏化剂按其结构中是否含有金采用纳米TiO2