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1、赵兴中Email:xzzhao@whu.edu.cnTel:87642784第三代太阳能电池一,为什么要研究太阳能电池二,太阳能电池发展概述三,第三代太阳能电池研究提纲为什么要研究太阳能电池?太阳能是地球上大多数能源的终极来源化石燃料终将枯竭,环境污染日益严重Energy-crisisiscomingGreen-houseeffectisdeterioratingRenewable,cheaper,environmentfriendlyenergyisinhighlyDemanding!为什么要研究太阳能电池?PV:AThriv
2、ingGlobalIndustryandMarkets太阳能电池是微电子科学和技术研究中永远的朝阳方向太阳能电池研究是基础科学与工程技术研究的主要会聚中心太阳能电池研究在可持续发展的社会中具有重要的市场和应用前景二,太阳能电池发展概述1876PhotovoltageObservedinSolid(Se)1954FirstPracticalSolarCell(c-Si;eff=6%)1960sUsedforspaceapplicationstopowersatellites1970sStartedtobeusedforterres
3、trialapplicationsA:玻璃盖板B:抗反射涂层C:接触网D:N型硅E:P型硅F:背部接触面第一代、第二代太阳能电池光伏电池其他化合物电池单晶硅电池(sc-Si)多晶硅电池(mc-Si)非晶硅电池(a-Si)晶体硅电池薄膜电池90%10%铜铟镓硒(CIGS)硫化隔(Cds)硒铟铜(CuInSe)蹄化隔(CdTe)砷化镓(CaAs)Performanceofphotovoltaic&photoelectrochemicalsolarcellsNautre414,338,2001太阳能电池发展瓶颈Thebottlenec
4、kforusingsolarcellThreefactorsinfluencetheapplicationofSolarCell:(1)效率,(2)稳定性,(3)成本染料敏化纳米晶太阳能电池成本仅为常规电池的1/8至1/10!三,第三代太阳能电池——染料敏化纳米晶太阳能电池研究国家基金委杰出青年基金,国家科技部纳米研究重大专项和863项目支持Co-worker:Dr.HAN,Hongwei;Dr.WUShujuanDr.ZHANG,Jin;Dr.YangYing;Dr.ZouConghua1,Background2,(PEO/P
5、VDF)/TiO2electrolyteDSSC3,PEO/P(VDF-HFP)/NanoparticleelectrolyteDSSC4,TiO2modificationbymagnetronsputtering5,Summary三,第三代太阳能电池研究SchematicofDSSCComparingwithsol-gel,TiO2filmbyreactiveDCmagnetronsputteringshowsbetterdurability,highphotocatalyticactivity,andfavorablehom
6、ogeneity.Ref:SurfaceandCoatingsTechnology151,51,2002StructureDyeSensitizedSolarCells(DSSCs)Liquid-StateSolid-StateKeyissueofDSSCsisTheStabilityofElectrolyteBasicproblemsneededtoovercome:HighrecombinationrateattheTiO2/HCinterfaceLowconductivityofthesolidstateelectroly
7、tesRef:J.Phys.Chem,B.2003IntroducingnanoparticletoPEOforLi+batteriesRef:Nature,Vol.394,19982.AppliedinDSSCwithPEO/nano-TiO2Ref:NanoLetters,Vol.2,20023.FilledwithfumedsilicananoparticlesinPEORef:Chem.Commun.,Vol.14,2004Possibleavenue:ImprovethePEO/nanoparticlesystemto
8、furtherincreaseionicconductivityandreducerecombinationrateDSCWithPVDF2.1,(PEO/PVDF)/TiO2electrolyteforDSSCIonicconductivityofpolyme