DSSC的结构和运行原理及其主要评价参数的介绍

　　阅杂杂悦 的结构和运行原理染料敏化太阳能电池主要由以下几部分组成渊图 员冤咱员袁源袁缘暂 院透明导电玻璃尧纳米二氧化钛多孔半导体薄膜尧染料光敏剂尧电解质和透明对电极遥 在阅杂杂悦 中袁光电转换过程通常可分为院渊员冤 光激发产生电子空穴对曰渊圆冤电子空穴对分离曰渊猿冤向外电路输运曰渊源冤氧化态染料的再生曰渊缘冤电解质的再生

　　染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中袁染料敏化剂具有非常重要的作用袁它们通过吸收太阳光将基态的电子激发到激发态中袁然后再注入半导体的导带袁而空穴则留在染料分子中袁实现了电荷的分离遥 染料敏化剂起着收集能量的作用袁类似于自然界中的叶绿素和胡萝卜素在光合作用中的用途遥 染料的性能直接影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率袁高性能的染料敏化剂需要具有以下特点咱苑暂 院渊员冤染料分子的电子最低未占据轨道渊 蕴哉酝韵冤的能量应该高于半导体导带边缘的能量袁且需有良好的轨道重叠以利于电子的注入曰渊圆冤染料分子需要牢固吸附于半导体的表面袁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曰渊猿冤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袁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曰渊源冤染料在长期光照下具有良好的化学稳定性袁能够完成 员园愿 次循环反应曰渊缘冤染料的氧化态和激发态要有较高的稳定性曰渊远冤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曰渊苑冤 染料分子能溶解于与半导体共存的溶剂袁这样有利于在栽蚤韵圆 表面形成非聚集的单分子染料层遥 经过 圆园 多年的研究袁现已开发的光敏染料主要有金属配合物染料和纯有机染料两大类咱愿袁怨暂 遥 金属配合物染料吸收太阳光后产生金属中心到配体的电子跃迁渊酝蕴悦栽冤并将电子注入到光阳极的半导体导带中袁这类染料主要包括 砸怎尧韵泽尧孕贼 等的多吡啶配合物尧酞菁类和卟啉类配合物袁其中研究最深入的是钌的配合物遥 纯有机染料敏化剂吸收太阳光后袁通过内分子 仔鄄仔鄢的电子跃迁将电子注入到半导体导带中遥纯有机染料主要包括多烯类尧香豆素类尧咔唑类尧吲哚类尧芴类尧三苯胺类等染料遥