http:ΠΠ　　　　　　　　　　化学通报　2005年第12期 889

染料敏化太阳能电池中的敏化剂

梁茂　陶占良　陈军3

(南开大学新能源材料化学研究所　天津　300071)

摘　要　染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新型的太阳能电池。染料敏化剂的性能对DSSC的光

电转换效率有重要的影响,要获得高的光电转换效率需要有高效、稳定的染料敏化剂。本文介绍了近年

来染料敏化剂的设计合成,并讨论了各种敏化剂的优缺点及发展方向。

关键词　染料敏化太阳能电池　敏化剂　光电转换效率

SensitizersofDye2sensitizedSolarCell

LiangMao,TaoZhanliang,ChenJun3

(InstituteofNewEnergyMaterialChemistry,Nankai,TianjinAbstract　Thedye2sensitizedsolarcell(DSSColarofthedyehas

considerableinfluenceontotheDSSC.Thedevelopmentofnewdyesensitizersandistoachievehighincidentphotontocurrentconversion

efficiency.In,theandsynthesisofvariousdyesandtheirfuturedevelopmentareintroducted.

Keywords　Dye2sensitizedsolarcells,Dyesensitizers,Photontocurrentconversionefficiency

1991年Gr tzel等报道了一种新型太阳能电池:以TiO2薄膜为光阳极,并引入了染料敏化剂,[1]

使电池效率达到711%,称为染料敏化太阳能电池(DSSC),这种电池的出现为光化学电池的发展带来了革命性的变革。为了使DSSC的能量转换效率大幅提高,许多科研小组对染料敏化剂进行了广泛的研究,新型染料敏化剂的设计合成已成为该领域的一项重要工作。

1　DSSC

的结构和原理

　　DSSC的结构如图1所示,它是由导电玻璃(FΠ

SnO2)、吸附染料的TiO2纳米晶薄膜、两极间的电解质

(常用I-ΠI3-)和Pt对电极组成的夹心状电池。其工作

原理同自然界的光合作用一样,通过有效的光吸收和电

…… 此处隐藏0字 ……

荷分离而把光能转变为电能。由于TiO2的禁带宽度较

大(312eV),可见光不能将其直接激发;在其表面吸附一

层染料敏化剂后,染料分子可以吸收太阳光而产生电子

跃迁。由于染料的激发态能级高于TiO2的导带,所以图1　DSSC的结构

Fig.1　ThestructureofDSSC

梁茂　男,28岁,博士生,现从事染料敏化太阳能电池研究。　3联系人,Email:chenabc@

国家杰出青年科学基金(20325102)和天津市应用基础研究计划(05YFJMJC00300)资助项目

2005203213收稿,2005205231接受