电池的转化效率。
ShumingYang等[5]用Sr2+离子对二氧化钛表面进行修饰,也可减小电荷复合,
使光电转化效率提高了27%。 ③膜的耦合
Gr?tzel型太阳能电池的半导体与电解液界面上没有过渡层,因此反向电子转移 (即进入半导体导带的电子与敏化剂氧化态间的电荷复合)是限制太阳能电池效率的一个重要因素。 ④膜的参杂或复合
单一纳米膜的光电性能不是很理想,而适当掺杂或复合可以增强其光电性能。
⑤染料的吸收光谱与太阳光谱的匹配
为了获得最大光电转化效率,染料吸收光谱应尽可能与太阳光谱相匹配
[15-16]。从理论上讲,全光谱吸收的黑色染料应有理想的光电转化效果。HuangChunhui和Gr?tzel等都合成了一些比N3具有更宽吸收范围的黑色染料,
将Gr?tzel型太阳能电池进行优化,其光电转化效率是可以得到提高的。
⑥染料的设计合成
在Gr?tzel型太阳能电池中,目前发现多吡啶钌配合物在光电转化效率方面是最好的。因此,人们通过改进,对多吡啶配体进行修饰或
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者合成多核的具有天线作用的超分子体系,使其具有更好的吸附性能和与太阳光具有更好的匹配性,从而来提高Gr?tzel型太阳能电池性能。 ⑦电解质的制备
电解质的组成及溶剂配方对太阳能电池的效率有很大影响。电解质中还原剂必须能迅速地还原染料正离子,而自身还原电位要低于电池电位。另外,电解质的
-氧化还原速率、扩散程度也会影响到光电转化效率。I3在对电极上得到电子再生
-成I离子,该反应越快,光电响应越好。可利用在导电玻璃上镀上一层铂镜或多孔碳电极作为对电极来催化此反应。电解质可为液态或固态。液体电解质的转化效率较高,但易导致敏化染料脱附、密封困难等问题。
2、敏化剂在DSSC电池中的作用有哪些？
在DSSC中,染料敏化剂就像光捕获天线,起着收集能量的作用,类似于叶绿素和胡萝卜素在自然界光合作用中起到的作用；染料敏化剂的性能直接影响到DSSC的光电转换效率,具有非常重要的作用。研究表明,高性能的敏化剂需要具有以下7点作用： (1) 染料分子的电子最低占据轨道(LUMO)的能量应该高于半导体导带边缘的能量,且需有良好的轨道重叠以利于电子的注入； (2) 染料分子需要牢固吸附于半导体的表面,这样染料激发生成的电子可以有效注入到半导体的导带中。能在TiO2表面有效吸附
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的基团有—COOH、—OH、
—SO3H、—PO3H2和水杨酸盐等,其中应用最广泛、吸附性能最好的是羧基和磷酸 基；
(3) 染料分子应该具有比电解质中的氧化还原电对更正的氧化还原电势,这样染料分子能够很快得到来自还原态的电解质的电子而重生；
(4) 染料在长期光照下具有良好的化学稳定性,能够完成108次循环反应；
(5) 染料的氧化态和激发态要有较高的稳定性；
(6) 理想的染料在整个太阳光光谱范围内都应该有较强的吸收； (7) 染料分子能溶解于与半导体共存的溶剂,这样有利于在TiO2表面形成非
聚集的单分子染料层(聚集的染料分子会导致入射光的损耗和阻碍电子的运输,导致转换率降低。 3、光阳极的哪些性质会影响电池性能？
研究表明：纳米晶TiO2膜光阳极的晶型、比表面积、粒子直径、膜厚度、
膜表面粗糙度等都是影响电池光电转换效率的重要因素。 就染料的吸附而言，比表面积越大，在半导体膜表面吸收的染料越多，越有利于光的吸收。一般来说颗粒越小，孔隙越大，膜越厚，表面积越大，不过颗粒太小会影响染料的有效吸附半导体膜
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的表面粗糙度影响光在膜面上的吸收和反射率。光阳极粗糙度增大，可见光在表面被来回反射，增加了孔内染料吸收光的几率。 4、与其他太阳能电池比较，DSSC电池有哪些优势和局限性？ 优势：
优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能,已成为传统太阳能电池的有力竞争对手。其光电效率稳定在10%,制作成本仅为硅太阳能电池的1/5～
1/10,寿命能达到20年以上。制备电池耗能较少，能源回收周期短。生产过程中无毒无污染。结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产。 局限：
DSSC使用液态电解质时，电池的光电转换效率较高，但由于液态电解质存在易挥发、易泄露等缺点影响了电池的长期稳定性。液态电解质易挥发和渗漏，进而导致电池失效，因此，组装电池时电解质的添加一定要适量，防止渗漏.传统DSSC使用导电玻璃作为基底，但由于玻璃存在重量大、易破碎等缺点限制了电池的应用范围，使得染料敏化太阳能电池的广泛商业化一直难以实现。 参考文献
[1]O’Rgan B.，Gr?tZel M.，Nature，(1991), 353(24)737-739 [2] 黄春辉，黄岩谊，李富友. 光电功能超薄膜（第一版）.北京:北京大学出版社，2001.
[3] Peter wurfel著, 陈红雨, 匡代彬, 郭长娟译. 太阳能电池-从
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