染料敏化太阳电池产业化进程分析

染料敏化太阳电池结合了有机染料光敏剂和无机半导体的优势,具有较宽的光谱响应范围,制造工艺简单、成本较低,应用前景广阔,因而备受人们的关注。本文回顾了染料敏化太阳电池技术的发展历史,介绍了2001年以来国际上该电池产业化进程,并对该电池目前存在的问题和未来发展的趋势作了简要分析。     

染料敏化太阳电池及其光阳极研究

染料敏化太阳电池因其安全无毒、制作工艺简单、成本低廉等优势,在研究和开发方面得到广泛关注和重视。该文介绍了染料敏化太阳电池及其光阳极研究进展。指出了染料敏化太阳电池光阳极新材料和结构改进努力的方向。     

染料敏化太阳电池电极工艺的比较研究

研究了以水热法和商业P25纳米氧化钛粉两种典型的工艺制备染料敏化太阳电池（the dye-sensitized nanocrystalline solar cell，简称DSSC电池），并对两种溶胶和电极特性进行了表征和分析，结合两种溶胶特性的测试，从溶胶颗粒大小、孔径和光学特性方面分析了溶胶特性对电池光电转换效率的影响。结果表明无论是从效率还是从成本方面考虑，以P25粉制备的DSSC电池都占据优势，为将来DSSC电池产业化采取何种工艺提供了一定的参考。     

染料敏化太阳电池研究进展

本文介绍了基于TiO2光阳极的染料敏化太阳电池(DSSC)的结构、工作原理和染料敏化太阳电池中电解质的分类,并详细论述了有机溶剂电解质、离子液体电解质、准固态电解质、有机空穴传输材料和无机P型半导体材料的研究进展及其DSSC各项关键技术的实验和目前产业化研究的最新成果.     

染料敏化太阳电池电极工艺的比较研究

研究了以水热法和商业P25纳米氧化钛粉两种典型的工艺制备染料敏化太阳电池(the dye-sensitized nanocrystalline solar cell,简称DSSC电池),并对两种溶胶和电极特性进行了表征和分析,结合两种溶胶特性的测试,从溶胶颗粒大小、孔径和光学特性方面分析了溶胶特性对电池光电转换效率的影响.结果表明无论是从效率还是从成本方面考虑,以P25粉制备的DSSC电池都占据优势,为将来DSSC电池产业化采取何种工艺提供了一定的参考.     

大面积并联染料敏化太阳电池的优化与设计

通过分析染料敏化太阳电池活性层电荷分布和电极表面的电流分布,提出了一个大面积染料敏化太阳电池的数学模型,并实验验证了模型的可靠性．以大面积并联染料敏化太阳电池为例,模拟研究了不同结构参数下电池的输出性能,结果表明当电池的材料和制作工艺一定时,通过优化电池的结构参数能获得最大的光电转换效率．     

染料敏化太阳电池光阳极修饰的机理研究

为改善染料敏化太阳电池(DSC)的光电性能,采用TiO2溶胶以3种不同方式修饰DSC的光阳极.采用强度调制光电流/光电压谱(IMPS/IMVS)技术研究了溶胶修饰对电子传输与复合特性的影响.在等效电路的基础上采用数值拟合方法对系统电阻Rs及并联电阻Rsh进行计算.结果表明:溶胶修饰光阳极有效地增大了电子寿命τn,缩短了电子传输平均时间τd,增大了光生电荷电量Qoc,提高了电子收集效率ηc.溶胶修饰后DSC等效电路中Rs减小,Rsh增大.研究表明,溶胶修饰有效地改善了光生电子的产生、注入、传输以及收集性能,提高了DSC效率.     

染料敏化太阳电池的研究进展

本文叙述了染料敏化太阳电池的结构及其原理,对于燃料敏化太阳电池的关键技术的研究进展进行了重点综述,并对染料敏化太阳电池面对的问题及前景进行了展望。     

LabVIEW在染料敏化太阳电池测试系统中的应用

该试验从染料敏化太阳电池的测试原理和所需要的测试方案出发,结合测试系统对软件系统的需求,并基于LabVIEW具有使用方便,易于扩展,能够实现模块化、实时性、多任务等方面的优点,选用LabVIEW为测试系统软件的程序设计语言,几年来的实验结果表明,此测试系统符合染料敏化太阳电池测试和实时监测的要求.     

染料敏化太阳能电池用固态电解质研究进展

染料敏化太阳能电池是近十几年来发展起来的新型高效率、低成本电池。电解质是关系到该电池稳定性的重要材料。介绍了染料敏化太阳能电池电解质的分类,讨论了准固态电解质和固态电解质的优缺点及其研究进展。使用传统的液态电解质获得的光电转换效率较高,但稳定性受到一定的影响,使用准固态电解质和固态电解质制备的染料敏化太阳能电池,稳定性有了较大的提高。重点讨论了准固态电解质以及无机p型半导体材料、有机p型半导体材料和导电高聚物等几种主要的固态电解质的特点和相应的电池稳定性。     

Solid State Polymer Electrolytes for Dye-sensitized Solar Cell

1 Introduction Over the past decade,Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been intensively investigated as potential alternatives to conventional inorganic photovoltaic devices due to their low production cost and high energy conversion[1-4]. This type of solar cell has achieved an impressive energy conversion efficiency of over 10%,whose electrolyte is a voltaic organic liquid solvent containing iodide/triiodide as redox couple.However,the use of a liquid electrolyte brings difficulties in the practi...     

Progress on the Electrolytes for Dye-sensitized Solar Cells

1 Results The development of a new type of solar cell has been promoted by public concern about pollution and energy consumption.Since the prototype of a dye-sensitized solar cell (DSC) was reported in 1991 by M.Gratzel,it has aroused intensive interest over the past decade due to its low cost and simple preparation procedure.The typical cell is a sandwiched structure consisting of a dye-sensitized TiO2 electrode,a platinized counter electrode and a filled redox couple electrolyte between the electrodes...     

TiCl4处理和添加MgO对染料敏化太阳能电池性能的影响

利用TiCl4溶液对染料敏化太阳能电池(DSSC)阳极膜中导电基体和TiO2膜进行处理并研究了其对DSSC性能的影响.先用0.15mol/L TiCl4溶液处理ITO导电玻璃,涂膜后再用0.05mol/L的TiCl4水溶液处理TiO2膜以及在胶体中加入少量MgO,制备出光电转换效率高达8.47%的高效DSSC,而未经过任何处理的DSSC光电转换效率仅为5.75%,经过处理后的DSSC效率提高了47%.     

染料敏化太阳电池的光生电流对短路电流的影响

等效电路分析和实验结果证实,染料敏化太阳电池的光生电流显著地影响着电池电压-电流曲线中的短路电流.首先根据等效电路分析,得出了染料敏化太阳电池的光生电池值,以及理论上光生电流对短路电流的影响.进一步的电池制备和效率测试,证明了上述的理论计算论断.最后,根据光生电流与短路电流的关系,本文提出了通过提高光生电流来提高短路电流,最终提高染料敏化太阳电池效率的思路,并按照上述思路得到了电池效率提升20%的试验结果.     

A Novel Polymer Electrolyte Using In-situ Quanternization for All Solid-state Dye-sensitized Solar Cell

1 Introduction Dye-sensitized solar cells (DSSCs) with a mesoporous network of interconnected TiO2 nanocrystals have attracted wide-spread scientific and technological interest over the past decades due to its low cost and high energy conversion efficiency. Meantime, it also has been considered as potential alternative to conventional photovoltaic devices. In 2001, Gratzel group constructed such kind of DSSC with the conversion efficiency of more than 11%[1]. But this system uses liquid electrolyte with...     

用背反射提高染料敏化太阳电池光吸收的研究

介绍了一种提高染料敏化太阳电池光吸收的背反射结构,以解决染料在长波范围吸光能力差的缺点。用P25纳米TiO2粉和水热法两种不同工艺制备了电池。透过光谱测试表明,两种工艺制备的电池对长波范围的光都没有充分利用,水热法制备的电池更透明。太阳模拟器测试结果表明,用银反光膜作为电池的背反射结构,增加了染料对长波范围内的光吸收,显著提高了电池的光电转换效率。P25粉工艺制备的电池效率提高了11.4%,水热法工艺制备的电池效率提高了22%。     

TiO2纳米线的制备及在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

采用水热法制备锐钛矿TiO2纳米线(TNWs),用X射线衍射和扫描电子显微镜对TNWs的形貌及其成分进行表征.将制备好的TNWs与TiO2混合,以乙醇、水作为分散剂制备稳定均一的TiO2胶体.采用刮涂法在ITO/PEN衬底上低温制备了柔性光阳极和染料敏化太阳能电池(DSSC),对其进行形貌及光电性能等表征和测试,分析TNWs的量对电池性能的影响.结果表明,加入TNWs可达到增加电子传导从而提高电池效率的目的.经优化发现,掺入质量分数为5.0%的TNWs时,电池的性能最好,所组装的柔性DSSC在100mW/cm2模拟太阳光照下,光电转换效率达2.59%.