高性能染料敏化太阳能电池的构筑及其光生电子传输特性

染料敏化太阳能电池（DSSCs）因为价格便宜、工艺简单、可制成大面积、形状多样化等优点而成为可再生能源研究领域的一个热点。这是一种使用宽禁带半导体材料(TiO2、ZnO、SnO2等)的太阳能电池，宽带隙半导体有较高的热力学稳定性和光化学稳定性，但其本身捕获太阳光的能力非常差，只要将适当的染料吸附到半导体表面上，借助于染料对可见光的强吸收，可以将半导体的光谱响应拓宽到可见区，这种现象称为半导体的染料敏化作用。DSSCs主要包括四部分：光阳极、染料、电解液和对电极。国内外的科学工作者在DSSCs材料的制备、器件构筑及光生电子的分离和传输等方面开展了一些有意义的研究工作，展示了良好的应用前景。然而，高性能DSSCs的器件构筑及光电特性等方面尚有众多亟待解决的问题，如器件组成部分价格昂贵、光生电子分离传输效率不高、太阳光利用率低等等。这些瓶颈因素如不解决，将制约DSSCs效率的提高及其实用化进程。作者将自己十余年对DSSCs的研究整理成书，较为详尽的阐述了高性能DSSCs可控构筑的策略及其光生电子分离传输的规律。内容涉及廉价的卟啉、酞菁染料敏化太阳能电池的构筑；一维TiO2基复合光阳极的可控构