多酸基光敏剂在染料敏化太阳能电池中的应用

论文摘要

染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,简写为DSSCs）是由Michael Gr覿tzel等开发的第三代光伏电池,它具有低成本、制作简单、光学性能可调、光电转换效率高等优势。其中光敏剂是DSSCs的重要组成部分,通过吸收可见光将电子传递到半导体导带,对整个电池的电子循环至关重要。广泛采用的光敏剂为N719等贵金属配合物,但其价格非常昂贵,很难实现大规模产业化。因此寻找低成本的非贵金属光敏剂是该领域的一项挑战。多金属氧酸盐（简称多酸,Polyoxometalates,简写为POMs）是一类具有纳米尺寸的分子基纳米材料,是分子型无机类半导体材料。多酸的富氧表面可以被活化和修饰,吸收光谱可以覆盖可见区甚至近红外区,具有合适的氧化还原电势,良好的热稳定性和溶解性。近年来,一系列研究表明多酸可以作为光敏剂应用在DSSCs中。本文中,我们以课题组多年来在POMs和太阳能电池领域的研究工作积累以及国内外同行专家的研究工作为基础,对多酸基光敏剂在DSSCs中的应用进行了详细综述。首先我们阐述了DSSCs的研究意义、多酸的简介、多酸的能级测量及调控。之后我们重点综述了多酸作为DSSCs中的光敏剂和共敏剂的研究。最后,我们对多酸基光敏剂在DSSCs领域的发展前景进行了总结和展望。本文有望引起多酸化学、材料化学及新兴交叉学科领域研究者的广泛研究兴趣,并为太阳能电池光敏剂的研究提供新的思路。

论文目录

• 0 引言
• 1 多酸基光敏剂的优势
• 2 多酸的能级测量及调控
•   2.1 多酸的能级测量
•   2.2 多酸的能级调控
•   2.3 多酸的电子转移研究
• 3 多酸基光敏剂和共敏化剂应用于DSSCs的研究进展
•   3.1 太阳能电池中染料的概述
•   3.2 多酸作敏化剂在DSSC中的应用
•   3.3 多酸作太阳能电池中的共敏剂
•   3.4 多酸基光敏剂的理论计算研究
• 4 展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 谷易桐,陈黎,李建平,刘丽,陈维林,刘丁,王恩波

关键词: 多金属氧酸盐,染料敏化太阳能电池,光敏剂,染料,光电转换效率

来源: 无机化学学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 一般化学工业,电力工业

单位: 东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(No.21871041),吉林省自然科学基金(No.20180101298JC)资助项目

分类号: TQ617.3;TM914.4

页码: 1905-1920

总页数: 16

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