染料敏化氧化鈦光伏電池綜述

威海職業學院 景悅林

染料敏化氧化鈦光伏電池綜述

威海職業學院 景悅林

本文對DSSC(Dye)納米氧化鈦光伏電池的研究概況進行了介紹，對影響光電轉換效率的因素，如納米氧化鈦膜、敏化染料、氧化還原電解質等做了探討。最后對光伏電池所面臨的問題進行了討論,并提出今后的研究方向。

氧化鈦；光伏電池；染料敏化；納米薄膜

基于能源消耗問題和環境污染問題，大力發展新能源技術具有重要的現實意義。針對采取單晶光伏電池成本高等問題，開發低成本光電活性材料，對充分利用太陽能資源有重要意義。

1 DSSC電池結構

染料敏化光伏電池主要由導電基底、納米多孔氧化鈦膜、敏化劑和電解質等組成，如圖1所示。玻璃基板內側鍍有0.5～0.7μm的ITO（氧化銦錫），其方塊電阻為10～20Ω,透光率＞85%。光陰極還可鍍上一層Pt（鉑）（約5～10μg·cm-2)，Pt層對光的反射不僅提高了光子的吸收率,，還有助于提高載流子的收集效率。氧化鈦膜層為具有比表面積較高的納米多孔薄膜組成，厚度一般為10μm左右。DSSC電池選用的敏化劑可以采用有機染料或無機染料。電解液的選擇隨敏化劑的不同而不同，可以采用碘或碘化物的無機溶劑或有機溶劑形成的溶液，其配比對DSSC的轉化效率有較大影響。

圖1 DSSC基本結構

2 影響DSSC電池轉換效率的關鍵因素

2.1 氧化鈦納米多孔膜

半導體納米晶多孔膜是光電化學領域中光電轉換的前沿和重要基礎，由于納米晶多孔膜材料沒有形成內建的電場，可以使電解質滲透到電極材料內部，形成三維的半導體與電解質的界面，因此提高了DSSC電池的轉換效率。……