染料敏化太阳能电池中的染料共敏化行为研究

摘要近年来，染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells，DSSC）由于工艺简单、价格便宜、转换效率高等优点而受到研究者的大量关注。染料共敏化太阳能电池是利用多种染料共同敏化光阳极的新一类染料敏化太阳能电池。混合染料共敏化太阳能电池显示出了比单一染料敏化太阳能电池更好的效率和稳定性，具有很好的应用前景。本论文从染料敏化太阳能电池的光阳极 TiO2多孔薄膜的制备以及染料共敏化方面进行了研究。并以提高光谱吸收范围和吸光度,降低染料成本为目标，选择了低成本的有机小分子染料PD1 和香豆素作为辅助染料与 black dye 进行染料共敏化实验，证实了混合染料对光阳极共敏化能使电池的吸收光谱拓宽和光吸收率增加。26716
毕业论文关键词染料敏化太阳能电池 TiO 多孔薄膜敏化剂共敏化
Title Co-sensitization behaviors in dye-sensitized solar cells
Abstract
Recently，dye-sensitized solar cells（DSSC）have attracted much attention because
of its simple process，low price and high efficiency . The DSSCs-based mix dyes
as co-sensitizers show high efficiency and excellent stability , implying
potential practical applications. This thesis focuses on the preparation and
mutual dyes sensitization of positive electrode of dye-sensitized solar
cells.Finally,based on the review of the current researches and development in
dye-sensitized solar cells, we choose the two kinds of organic dyes which are PD1
and coumarin with black dye as the co-sensitization dyes. It is proved that the
absorptions are broadened and the light harvesting increases.
Key words dye-sensitized solar cells TiO2 porous film sensitizer co-sensitize
目次
1 绪论 1
1.1 染料敏化太阳能电池的研究进展 1
1.2 染料敏化太阳能电池的工作原理 3
1.3 本论文的工作内容、意义 5
2 纳米晶 TiO2薄膜的制备与性能研究.7
2.1 TiO2薄膜的性能.7
2.2 TiO2薄膜的制备.7
2.2.1 实验材料及设备 7
2.2.2 实验步骤 8
2.3 TiO2薄膜的表征.8
2.4 膜厚对染料吸附的影响 9
2.4.1 实验步骤 9
2.4.2 实验结果及表征 10
3 染料在纳米多孔 TiO2电极上的吸附与共敏化.12
3.1 单一染料在纳米多孔TiO2电极上的吸附.12
3.1.1 染料敏化剂的分类 12
3.1.2 实验材料 13
3.1.3 实验步骤 13
3.1.4 实验结果及表征 14
3.2 混合染料在 TiO2电极上的吸附与敏化.15
3.2.1 实验步骤 15
3.2.2 实验结果及分析 16
3.3 共敏化染料的不同配比对敏化结果的影响 19
结论与展望 20
致谢 21
参考文献 22
1 绪论
1.1 染料敏化太阳能电池的研究进展
我们现在生活的地球已经在宇宙存在了 46 亿年，而人类文明却才存在了一万多年而已。
人类从地球上摄取资源的速度真的是迅速而惊人的，煤石油天然气等传统的能源已越来越少，
而且这些能源燃烧所排放的二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体，也对我们赖以生存的生
活环境造成了巨大的污染。而随着社会的发展，人类的进步，人类对能源的需求也越来越高。
因此寻求一种储存量巨大且清洁无污染的新能源便成了人类亟待解决的问题。太阳能作为一
种不受地域限制且取之不尽用之不竭的能源自然得到了人类的亲睐，开发利用高效而又低成
本的太阳能电池是人类未来几年需要研究的重要问题。
现阶段，人类研究的最成熟利用太阳能的技术是半导体硅太阳能电池。这也是发展最早
的一种光电转化技术，虽然半导体硅太阳能电池的转化效率已经超过 20%，但是由于其原材染料敏化太阳能电池中的染料共敏化行为研究:http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_20981.html