光电池染料敏化的研究进展

利用半导体作为光吸收器将可见光转换成电能一直受到重视.70年代,人们开发研制了高效硅光电池(固态光伏电池,光电转换效率达25%),在航空器上用于能量供给.以后,人们开始研制半导体液结光化学电池. 一般来说,用Si,GaAs,InP和WSe等半导体(带宽(1.3±0.3)eV)可制成高效液结太阳能化学电池.用Si,GaAs单晶制成光化学电池其光电转化效率可达15%以上,但其严重的光腐蚀性及高的价格限制了这种电池的应用.解决这一问题的办法之一就是使用具有良好的热稳定性和光化学抗腐蚀性的氧化物半导体作电极(如TiO_2,SrTiO_3).然而,氧化物半导体的宽禁带需高能光才能产生电子-空穴对,几乎难以利用太阳光.为了与太阳光相匹配采用了染料敏化半导体电极的方法,在这样的电池中,染料吸收可见光受激后把电子注入半导体导带产生光电流.光电池主要由吸附到半导体电极表面的敏化剂,含有中继电解质的溶液以及金属对电极组成.光敏化剂首先被激发,处于激发态的敏化剂将一个电子注入半电体的导带. 氧化态的染料敏化剂被中继电解质所还原,中继分子扩散     

染料敏化太阳能电池中聚合物电解质的优化

用纳晶TiO₂及离子液体1-甲基-3-丙基咪唑碘盐两种功能添加剂对PEO聚合物准固态电解质进行优化, 提高了电池的光电性能. 用(PEO)₈︰LiI︰TiO₂︰IE︰I₂ = 3︰3︰3︰7︰1(摩尔比)的电解质组装电池, 在100 mW/cm²光强下电池光电转换效率达到3.2%, 与无功能添加剂的电解质相比, 光电转换效率提高8倍. 电解质体系的电导率研究表明, 电池光电性能的提高与体系电导率的增大密切相关.     

共轭单元调控三苯胺类敏化染料电子激发性质的计算研究

为了增强传统乙烯键π桥的拉电子能力,针对经典D-A-π-A型三苯胺基敏化染料在电荷转移过程中的分子内回流现象,通过在额外受体苯并噻二唑和π桥乙烯之间增加苯、噻吩、呋喃和吡咯等共轭单元设计了4个新的染料分子,基于第一性原理计算探究了共轭单元对染料RL1激发态的调控作用。结果表明,苯并噻二唑在起到额外受体电子推拉作用的同时,由于较强的吸电子能力,导致一定的电子回流;设计的4种染料分子与RL1染料相比,苯、噻吩、呋喃和吡咯既减弱了苯并噻二唑的吸电子能力,又起到了一定的电子供体作用,明显增强了氰基乙酸基团的吸电子能力。在染料分子的设计和合成中,研究结果可为进一步提升染料的光电转化效率提供理论依据。     

乙二醇不锈钢蒸发器晶间应力腐蚀的试验研究

采用一种新型的试样加载方式模拟乙二醇蒸发器不锈钢材料焊接接头附近的应力，通过硫酸一硫酸铜腐蚀实验和金相分析对1Cr18Ni9Ti和SAF22052种不锈钢材料在应力状态下，焊态与敏化状态试样进行晶间腐蚀敏感性评价，实验结果表明：在相同的焊接工艺条件下，随着腐蚀时间的增长，1Cr18Ni9Ti焊态试样的抗晶间应力腐蚀能力有所下降；而敏化态的试样抗晶间应力腐蚀能力有明显降低。对于SAF2205双相不锈钢，无论在焊态下还是在敏化态下，均表现出良好的抗晶间应力腐蚀性能。综合而言，SAF2205的耐晶间应力腐蚀能力要比1Cr18Ni9Ti强。     

硼酸镁中Ce^3＋,Gd^3＋对Sm^3＋发光的敏化作用

研究不同组成铈钆钐激活硼酸镁的发光光谱、激发光谱和发光寿命表明:在254nm紫外光激发下,只含Sm~(3+)的硼酸镁发光很弱;Ce~(3+)虽能很好地吸收紫外光,但只能将一部分能量传递给Sm~(3+);依靠Gd~(3+)的能量传递中间体作用,铈钆钐共激活的硼酸镁中Sm~(3+)的发光明显地增强。Ce~(3+)、Gd~(3+)和Sm~(3+)间能量传递的机理为共振传道。     

一种新的二次利用光的染料敏化太阳电池改进结构

介绍了一种新的可二次利用太阳光的染料敏化纳米晶太阳电池改进结构. 典型的三明治式染料敏化太阳电池由透明导电玻璃为衬底的光阳极、电解液和镀铂透明导电玻璃的对电极构成, 本文对此结构进行了改进. 将对电极的背面附上一层银反光膜, 从而将透过光阳极没有充分利用的光通过银反光膜再次反射回光阳极, 以达到二次利用光的目的. 以水热法制备的两种不同膜厚的太阳电池经太阳模拟器测试, 加反光膜二次利用光后, 短路电流密度和光电转换效率都有明显提高.     

可见光诱导TiO2光催化的研究进展

TiO2具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点,被认为是最有应用前景的光催化剂.通过金属及非金属掺杂改性的方法可以将只能UV光激发的TiO2光催化反应红移到可见光区域进行,也可以利用表面络合或染料敏化的途径实现可见光光催化反应.本文介绍了国内外在可见光TiO2光催化研究方面的最新进展.     

苝二酰亚胺敏化TiO_2可见光光催化降解罗丹明B

采用水热法制备了苝二酰亚胺(PTCDI)敏化的光催化剂TiO2/PTCDI以及PTCDI和酞菁铜(CuPc)共敏化的可见光光催化剂(TiO2/PTCDI)-CuPc。利用XRD,TEM和UV-Vis光谱对催化剂进行表面形貌和结构表征。以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察敏化样品的可见光光催化性能。研究表明染料共敏化样品(TiO2/PTCDI)-CuPc的活性比TiO2和TiO2/PTCDI分别提高了223%和113%。应用能带结构理论,阐明了TiO2/PTCDI和(TiO2/PTCDI)-CuPc的光生电子转移路径和光催化降解机理。     

吸附染料J-聚集体的氯化银微晶光电子特性

应用微波吸收相相敏介电谱技术测量吸附染料J-聚集体的立方体氯化银微晶中光电子的衰减特性,从而研究染料对氯化银微中光电子的影响.研究表明:在紫外光照射吸附机染料J-聚集体的氯化银时,染料能够加快光电子的衰减;光电子的变化规律与吸附染料浓度有关;说明染料增加了氯化银微晶中的隙间银离子浓度.可见光照射吸附有机染料的氯化银时,染料能够将染料激发态的光电子转移到氯化银中;显著地增加了氯化银微晶中的光电子强度;染料起到了敏化氯化银的作用.     

乳化炸药敏化技术的探讨

本文介绍了乳化炸药各种敏化技术及敏化机理,研究比较了各种敏化技术的优缺点,通过对乳化炸药贮存性能测验,分析了敏化剂类型和敏化工艺对乳化炸药爆炸性能的影响,总结了乳化炸药各种敏化方式的技术特点和影响因素。