能源是社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱,傳統(tǒng)化石能源推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時對環(huán)境、氣候及人類健康造成了諸多問題。因而可再生能源的研究受到了全世界的廣泛關(guān)注,太陽能因其具有清潔、便利、取之不盡、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)成為了新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中染料敏化太陽能電池（DSSC）和鈣鈦礦太陽能電池（PSC）一出現(xiàn)就迅速成為了廣大科研工作者研究的熱點(diǎn),二者均具有結(jié)構(gòu)與工藝簡單、成本低、透明、可柔性制備等優(yōu)點(diǎn)。PSC由DSSC發(fā)展演變而來,二者均是具有“三明治”結(jié)構(gòu)的太陽能電池,其光陽極一般采用半導(dǎo)體氧化物作為電子傳輸材料,抽取和傳輸有機(jī)染料和無機(jī)鈣鈦礦光敏材料的激發(fā)態(tài)電子。因而光陽極的電子傳輸能力在這類電池光電性能中起著重要的作用,光陽極最常用的半導(dǎo)體氧化物為二氧化鈦。在各種形貌二氧化鈦納米材料中,一維和二維納米二氧化鈦具有優(yōu)異的電子傳輸能力,常被用作DSSC和PSC的光陽極材料。為了取得更高的光電轉(zhuǎn)換效率,研究人員采用各種辦法來改善光陽極的電子傳輸能力,本文旨在通過對DSSC和PSC光陽極結(jié)構(gòu)、組成的研究來提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,并分析其機(jī)理。本文研究內(nèi)容主要包括以下四個方面:⑴退火氛圍對TiO

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

NREL認(rèn)證的光伏電池效率

廣大科研人員仍努力從實驗和實際應(yīng)用的角度展開研究，關(guān)持在較高的熱度。礦太陽能電池（PSC）9 以來，鈣鈦礦太陽能電池效率在短短幾年內(nèi)從 3.8%[11]迅速面積模組的認(rèn)證效率達(dá)到 12%[12]。鈣鈦礦太陽能電池引起國視，并被列為 2013 年世界十大科技進(jìn)展之一。鈣鈦礦太陽能陽能電池演化而來，與其他太陽能電池相比具有可改變帶隙、柔性制備、透明以及可做疊層電池等一系列優(yōu)點(diǎn)。敏化太陽能電池工作原理及光陽極研究進(jìn)展（Wand research progress of photoanode in dye sensitiz敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)化太陽能電池具有類似于“三明治”的結(jié)構(gòu)，由透明導(dǎo)電基底、質(zhì)和對電極等組成，如圖 1-2 所示。

要作用是傳輸電子，要求導(dǎo)電性好、透光率高。為納米半導(dǎo)體多孔膜，主要作用是收集染料注入的處于激發(fā)輸?shù)綄?dǎo)電基底。常用光陽極材料有 TiO2、ZnO、SnO2等，其性能穩(wěn)定、無毒無害、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，是最理想的 DSSC在光陽極表面、填充于多孔膜空隙之間，當(dāng)光照射到染料時的電子受激發(fā)躍遷到最低未占分子軌道，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體，完成光電轉(zhuǎn)換。為液態(tài)電解質(zhì)、準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)，填充到光陽極料分子提供電子，使染料分子再生，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的同能。要作用是為電解質(zhì)提供電子，使其循環(huán)再生，多為鍍 Pt 或敏化太陽能電池的工作原理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3297274