1、电池板做窗玻璃这在传统的硅太阳能电池领域简直不可思议,但是具备与窗玻璃实现体化的潜力。电解质电解质的组成及溶剂配方对太阳能电池的影响很大。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。电解质可分为液体电解质与固体电解质，液体电解质电池的转化效率较高，典型的液体电解质为和的乙腈溶液。等采用的乙睛复合电解质溶液，金属钌吡啶配合物光敏化剂的太阳能电池，电池总转化效率高达。但是液态电解质存在以下缺点液态电解质导致表面的染料脱附，影响电池的稳定性溶剂可能与敏化染料作用导致染料发生光降解密封困难电解质本身不稳定易导致太阳能电池失效载流子迁移速率很慢，在高强度光照时不稳定。固体电解质可以避免这些缺点，但由于固体电解质电导率比较低以及固体电解质与电极界面接触差等原因导致当前固态。

2、计算这里，表示单色光照射下染料敏化纳米晶电极所产生的短路光电流密度，单位采用•表示入射单色光的波长，单位采用表示入射单色光的光强，单位采用•。在染料敏化纳米晶薄膜太阳电池中，与入射光波长之间的关系曲线称为光电流作用谱。曲线光电流作用谱反映了染料敏化纳米晶半导体电极在各波长处的光电转化情况，它反映了电极在不同波长处的光电转化能力。而表征染料敏化纳米晶薄膜太阳电池性能好坏的最直接方法是测定电池的输出光电流电压曲线即曲线。从图中可以得出太阳电池性能的主要指标，如开路光电压，短路光电流密度，填充因子，和光电转换效率η等参数。开路光电压电路处于开路即外电阻为无穷大时的光电压称为开路光电压。短路光电流密度电路处于短路即外电阻为零时产生的光电流称为短路光电流单位面积短路光电流称为短路光电流密度。染料敏。

3、定的应用价值和潜力。这包括有机类染料紫菜碱和酞菁类有机物首先引起了研究者的注意。复合染料为了最大限度的吸收可见光，近红外光波段的太阳光能,除了研究像钌的多联吡啶络合物那样的全黑染料以外，还有种途径就是把两种或多种在不同光谱段有敏化优势的染料嫁接在起,形成种综合了各种嫁接染料优势在可见，近红外全波段均有较强光响应的复合染料。之前,已有研究者把紫菜碱和酞菁染料嫁接在起,并敏化到纳米晶电极表面,结果显示该复合染料叠加了两种染料的敏化优势。半导体量子点染料此类染料是由或者这类,族窄禁带的纳米半导体颗粒组成。天然染料从自然界提取天然叶绿素用作染料也是种途径研究表明,叶绿素敏化纳米晶膜在处,能达到的光电转换效率，用它制得的太阳能电池总的光电转换效率为。透明染料能源科学家们都有个共同的理想,就是用太阳。

4、成谱带。因此太阳光光谱在不同波长处存在许多尖峰，特别是在红色及红外区域上。现在通过太阳模拟器，在室内就能够得到模拟太阳光进行试验。在太阳辐射的光谱中，的能量集中在之间。由于太阳入射角不同，穿过大气层的厚度随之变化，通常用大气质量，来表示。并规定，太阳光在大气层外垂直辐照时，大气质量为，太阳入射光与地面的夹角为时大气质量为。其他入射角的大气质量可以用入射光与地面的夹角的关系表达，即当太阳的天顶角为时，为。海平面上任意点和太阳的连线与海平面的夹角叫天顶角。般在地面应用的情况下，如无特殊说明，通常是指的情况。图示出了时的太阳光谱图。入射单色光光电转换效率在不考虑导电玻璃电极的反射损耗情况下，定义为单位时间内外电路中产生的电子数目与单位时间内的入射单色光光子数目之比在实际应用中，通常通过以下公式。

5、的比表面积,可以使电极在最大波长附近光的吸收达到。所以染料敏化纳米晶半导体电极既可以吸附大量的染料,从而可有效的吸收太阳光,同时又可以保证高的光电量子效率。纳米晶电极微结构，如粒径气孔率对太阳能电池的光电转换效率有非常大的影响。首先,太阳能电池所产生的电流与电极所吸附的染料分子数直接相关。般来说,表面积越大,吸附的染料分子越多,因而光生电流也就越强。另方面,粒径越小,它的比表面积越大,此时电极的孔径将随之变小。在低光强照射下,波长范围内的光电量子效率,使得染料的光响应谱线达到类似的水平。旦当染料的光响应谱截止波长达到,即染料能够完全吸收波长以内的紫外,可见,近红外光的全部能量,的短路电流将由现在最大的提高到,总光电转化效率也将达到以上。除了钌的多联吡啶络合物系列染料外,其他几类染料也具备。

6、晶染料敏化太阳能电池的光电转换效率比较低。离子液体基电解质固化剂的种类较多，大致可分为以下三类纳米粉末胶凝剂，有机小分子胶凝剂，聚合物胶凝剂。本文将分别就使用这三类胶凝剂制备的准固态离子液体基电解质的优缺点进行论述。纳米粉末胶凝剂由于离子液体具有较强的极性，纳米粉末易于分散在其中，从而形成稳定的凝胶。等人报道了采用超声分散的方法以平均粒径为的纳米粉末胶凝离子液体基电解质,甲基苯并咪唑得到了离子液体基准固态电解质电池。该电池的光电转换效率高达，与不加纳米粉末的电池性能样。说明在离子液体中加入纳米粉末胶凝剂形成准固态的电解质，基本上不影响太阳电池的性能。等采用系列纳米材料如多层碳纳米管,碳黑,单层碳纳米管,碳纤维,以及石墨作为胶凝剂固化离子液体基电解质所制备的性能见表表使用不同凝胶的的光伏性。

7、纳米晶太阳电池的短路光电流密度对应于光电流作用谱中在可见光部分的积分面积。积分面积越大，则短路光电流密度越大。填充因子电池具有最大输出功率时的电流密度和光电压的乘积与短路光电流密度和开路电压乘积的比值。即光电转换效率电池的最大输出功率与输入光功率的比值称为光电转换效率。即η纳米晶膜电极纳米晶膜电极是整个太阳能电池的关键，其性能的好坏直接关系到太阳能电池的效率。纳米晶膜是种价廉无毒稳定且抗腐蚀性能良好的半导体材料,它的吸收范围在紫外区,因此须进行敏化处理。为了提高光捕获效率和量子效率,可以将半导体二氧化钛纳米化多孔化薄膜化。这样的结构使具有高比表面积,使其能吸附更多的单层染料分子,只有紧密吸附在半导体表面的单层染料分子才能产生有效的敏化效率。另外,这种结构的电极,其表面粗糙度大,太阳光在粗。

8、态电解质电池。在个太阳下和电池有效面积为时,该电池的短路电流密度为开路电压,填充因子,光电转换效率达到。此类胶凝剂存在以下缺点由于高分子溶于电解质后，粘度较高，电解质的灌注困难，造成电池制作难度增加。使用此类胶凝剂会造成电池效率轻微下降。但由于聚合物电解质性能稳定，且具有定的弹性，可作为柔性用电解质。目前对其性能及改性的研究较为活跃。本实验也将使用倒相法制备体系，并在其中再加入不同的纳米粒子，来研究他们对性能的影响。论文的研究内容和目标本论文介绍了染料敏化纳米晶太阳能电池的发展历程结构工作原理和影响其光电转换效率的因素，可以看出，染料敏化纳米晶太阳能电池已成为研究的热点，并取得可喜的成就，其发展潜力不可估量。综观近期文献报道，对染料敏化纳米晶太阳能电池应从以下几个方面进行研究纳米材料制备。

9、表面内多次反射,可被染料分子反复吸收,从而大大提高太阳光的利用率。在引入纳米晶膜电极之前,人们无法同时提高染料的光吸收率和光电量子效率,这严重制约了染料敏化太阳能电池的发展。虽说平板半导体电极在吸附单分子层染料后具有最佳的电子转移效率，但是由于平板电极的表面积很小,电极表面吸附的单分子层染料对光的吸收较差,最大只有百分之几,因此其效率大都在以下虽然在平板电极上进行多层吸附可以增大光的吸收效率,但在外层染料的电子转移过程中,内层染料起到了阻碍作用,降低了光电转化量子效率。直到年等首次将高表面积纳米晶电极引入到染料敏化电极的研究,才推动了该领域研究的发展。纳米晶膜的多孔性使得它的总表面积远大于其几何面积。例如厚粒度的膜的表面积可以增大约倍。如果在其表面吸附单分子层光敏染料,由于纳米晶具有非常。

10、路电流密度为开路电压,填充因子,光电转换效率达到。与不加有机小分子胶凝剂的离子液体电解质电池的性能样。这说明在离子液体中加入有机小分子胶凝剂形成准固态的电解质，基本上不影响太阳电池的性能。此类电池除了具有制备过程较为简单，组分易于设计，电池的制备较为容易，且凝胶化后对电池性能基本没有影响等优点以外，由于有机小分子胶凝剂的胶凝过程需要定的时间，因此，此类电解质的固化过程可在电池内部完成，使得凝胶电解质具有对膜的渗透性较好,体系较为稳定等优点,具有较好的开发应用前景。聚合物胶凝剂在离子液体聚合物胶凝剂中，偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物较具有代表性。此类聚合物在电解质中形成网络状结构,离子液体填充于其中，达到固化电解质的目的。等用作为胶凝剂,胶凝低粘度的离子液体电解质,得到了以为染料的离子液体基准。

11、子在纳米晶传输过程中会与电子受体发生复合从而引起电流损失，因此需要在探索电极微结构与光电性质的基础上，寻找制备方法简单，性能优异的纳米晶材料，以减少电子在传输过程中的损失。界面特性与染料之间，染料敏化剂和电解质之间，与导电玻璃之间等都存在界面问题，因此需要对界面之间的电子注入和传输机理进行研究。提高电池的开路电压现在所制得染料敏化纳米晶太阳能电池的开路电压较低，般都小于，提高开路电压将是今后研究的个方向。染料设计合成成本低，性能良好，能吸收大部分可见光敏化染料，从而提高染料敏化纳米晶太阳能电池光电转换效率。电解质目前使用的液态电解质，由于存在些问题，使得全固态纳米太阳能电池成为个重要的研究方向，以提高其稳定性和使用寿命。大面积电池要想使染料敏化纳米晶太阳电池走向实用化和产业化必须对大面积。

12、此类离子液体基准固态电解质电池具有制备过程较为简单,组分易于设计,电池的制备较为容易,且凝胶化后对电池性能基本没有影响等优点但关于此类电解质长期稳定性的问题却直未见报道。由于纳米材料本身较容易发生团聚并沉降，长期使用时有可能发生相分离的现象。因此此类电解质的研究关键为在不影响电池效率的前提下找出较好的分散剂，使得凝胶更为稳定，以获得长寿，高效的。有机小分子胶凝剂有机小分子胶凝剂的种类很多。但目前应用较为成功的为含酰胺键和长脂肪链的有机小分子。有机小分子胶凝剂通过分子中酰胺键之间的氢键和伸展开的长脂肪链之间的分子间力来固化离子液体，形成准固态的电解质。,等用含有酰胺键和长脂肪链的分子作为胶凝剂,胶凝离子液体。得到了离子液体基准固态电解质电池。光强为,在个太阳下和电池有效面积为时,该电池的短。

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