p-型和pn-型染料敏化太阳能电池

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1、万方数据物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys．-Chhn．：fin．2011，27(6)，1287-12991287[Review]P-型pn·型染料敏化太阳能电池www．wlucb．pku．edu．cn史继富徐刚‘苗蕾徐雪青(中国科学院广州能源研究所，中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州510640)摘要：针对(1)p型染料敏化太阳能电池(DSCs)存在的科学问题，即光阴极染料的吸附量偏低和电池内部的暗反应比较严重和(2)p，1-型DSCs存在的光阳极和光阴极不匹配等问题，从电极、染料

2、和电解质三个方面系统综述了p型和pn-型DSCs的研究进展并分析了问题可行的解决方案，最后对p型和p仃-型DSCs的发展前景进行了展望．关键词：p-型染料敏化太阳能电池：p仃-型染料敏化太阳能电池：NiO；染料：电解质中图分类号：0646P-Typeandpn-TypeDye-SensitizedSolarCellsSHIJi—FuXUGang+MIAOLeiXUXue—Qing(GuangzhouInstituteofEnergyConversion,KeyLaboratoryofRenewableEnergyandGasHy

3、drate,ChineseAcademyofScience,Guangzhou510640,只R．China)Abstract：lnviewofthescientificissuesIyingbehind(1)theP-typedye-sensitizedsolarcells(DSCs)(thelimiteddyeloadingontheNiOfilmandseriouschargerecombinationbetweenthereduceddyesandtheholesgeneratedintheNiO)and(2)pn-ty

4、peDSCs(mismatchingofphotoanodeandphotocathode)，wereviewtherecentprogressoftheelectrodes，dyes，andelectrolytesforthesetypesofsolarcells．Thefeasiblesolutionoftheseissuesisdiscussedand，atlast，thefuturedevelopmentofthesetypesofsolarcellsiSprospected．KeyWords：p-typedye·-se

5、nsitizedsolarcells；pn-typedye—-sensitizedsolarcells；NiO；Dye；Electrolyte1引言染料敏化太阳能电池(DSCs)由于具有制备简单、廉价高效的优点在过去的十几年被广泛研究．1‘3目前，传统的DSCs(以，1．型半导体作为染料载体，也称为n．型DSCs，是光阳极被敏化)的转化效率(叩)已经达到了12％．4然而，目前的效率还是远远低于其30％的理论效率．5通过制备新材料和新形貌的n一型半导体，6。8设计合成新染料，9’”制备新的电解质14。16等方法可以提高电池对光的利

6、用率，增加电子收集效率并抑制暗反应，可以在一定程度上改善电池的光电性能，提高光电转化效率．而设计新结构的电池也是提高电池效率的一种简单、可行的选择．s"。19传统的n．型DSCs是光阳极单极被敏化，而两电极敏化的DSCs(即光阳极和光阴极都吸附染料，也即所谓的“tandemDSCs”，本文称为p”．型DSCs)可以突破传统刀．型DSCs的转化效Received：Deconber29，2010；Revised：March1，2011；PublishedonWeb：April18，2011．’Correspondingauthor．

7、Email：xugang@ms．百ec．ae．cn；Tel：+86-20-87059393．TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(21073193)，DirectorInnovationFoundationofGuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences(y007r71001)andNationalH／gh-TcchResearchandDevelopmen

8、tProgramofChina(863)(2009AA032233)．国家自然科学基金(21073193)，中国科学院广州能源研究所所长创新基金(y007r71001)和国家高技术研究发展计划(863)(2009AA032233)资助项目⑥Editorialof