染料敏化太陽能電池的進展研究第1頁/共24頁目錄DSSC的主要技術指標背景介紹31提高DSSC光電效率的研究3334DSSC的組成及工作原理32第2頁/共24頁3

.資源短缺環境污染1.1背景介紹第3頁/共24頁4

1.2發展過程薄膜太陽能電池鈣鈦礦太陽能電池

單晶硅太陽能電池染料敏化太陽能電池第4頁/共24頁2.1DSSC的組成

陽極：染料敏化半導體薄膜陰極：鍍鉑的導電玻璃

電解質：I3-/I-

TiO2膜:5~20um導電玻璃第5頁/共24頁6葉綠體的結構DSSC和植物的光合作用相比較TiO2染料分子第6頁/共24頁WangP.etal.JACS125(2003)1166TiO2PteS/S+

S*/S+

Ie1,h23e4I3eee2.2DSSC的工作原理5第7頁/共24頁3、DSSC的評價技術指標伏安特性曲線短路電流開路電壓填充因子光電轉化效率循環伏安掃描圖還原電流密度氧化還原峰的電勢差阻抗譜圖歐姆電阻Rs電化學反應電阻Rct吸收光譜圖對不同波長的光的吸收能力第8頁/共24頁9伏安曲線

（1）短路電流（2）開路電壓

（3）填充因子（4）太陽電池轉換效率（）太陽電池受載特性曲線第9頁/共24頁

4、提高DSSC光電效率的研究1、禁帶寬度較大，只能吸收紫外區域的光，對光的利用率低。2、

TiO2與電解液之間沒有過渡層，反向電子移動容易形成暗電流。重點研究的兩大方面Pt的可替代材料1、Pt對電極的制備過程需要高溫等苛刻的條件。2、Pt本身價格昂貴TiO2的改性第10頁/共24頁3.1納米二氧化鈦的改性復合半導體TiO2/ZnO

復合半導體TiO2/ZnO的制備流程GuangchaoWang,ZhixiaCai,etal.,JournalofAlloysandCompounds583(2014)414–4183gTiO2和ZnO1ml乙醇溶液5ml去離子水0.1mlTritonX-100研磨攪拌TiO2/ZnO膠體涂到FTO玻璃基底450℃下燒結30min第11頁/共24頁

復合半導體的掃描電鏡圖SEM圖(a)0%(b)1%(c)2%(d)3%(d)4%(e)5%GuangchaoWang,ZhixiaCai,etal.,JournalofAlloysandCompounds583(2014)414–418

第12頁/共24頁伏安特性曲線復合半導體的表征波普圖第13頁/共24頁

3.2金屬Pt的可替代材料CoSe2CoSNiSNi0.85Se第14頁/共24頁

3.2.1Pt的可替代材料——CoSe2高壓滅菌器反應12h溫度分別為140℃、160℃、180℃JiaDong,JihuaiWu,etal.,ElectrochimicaActa,168(2015)69–75

1.0gNaOH32ml無水乙醇0.2gSe粉0.3gCoCl2.6H2O10ml水合肼8ml油酸14ml去離子水

混合室溫冷卻將黑色沉淀物收集、離心、清洗環己烷中分散到形成CoSe2納米液滴到FTO玻璃上第15頁/共24頁

3.2.1CoSe2的表征不同溫度下制備的CoSe2XRD圖伏安特性曲線JiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75第16頁/共24頁

3.2.1CoSe2的表征CEsCoSe2-140

CoSe2-160

CoSe2-180

Pt

RS(Ω.cm2)

8.783±0.002

8.034±0.002

15.170±0.004

12.860±0.003

0.132±0.002

0.097±0.002

0.932±0.002

1.923±0.002

Rct(Ω.cm2)

阻抗圖JiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75第17頁/共24頁

3.2.1CoSe2的表征EppJiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75

第18頁/共24頁Jsc=17.44mA/cm2Voc=0.791Vff=0.698PCE=10.13%3.2.2Pt的可替代材料——Ni0.85Se伏安特性曲線MingGuo,PengWu,etal.,JournalofAlloysandCompounds,640(2015)29–33

第19頁/共24頁3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoS2、CoS、NiS有很高的表面積，

是很有前景的材料。

1、金屬硫化物一般都具有很高

的導電性和電子催化活性。CoS和NiS的電沉積原理圖

JinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第20頁/共24頁3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoSJinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第21頁/共24頁3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoSCoS-x-yNiS-x-yx-沉積過程中加入的

氨水的量/ml。y-掃描周期。JinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第22頁/共24頁Thankyou!AndGodsaid,lettherebelight,andtherewaslight