染料敏化太阳能电池中的敏化剂

染料敏化太阳能电池物理科学与技术学院化学物理学交叉培养班张玲玲 2011213434 摘要染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理，研制出来的一种新型太阳电池，其主要优势是原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具有重要的意义。

本文主要从染料敏化太阳能电池的原理和电解质来进行介绍。

关键词染料敏化太阳能电池原理制备一、染料敏化太阳能电池的基本结构染料敏化太阳能电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、电极和导电基底等几部分组成。

纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物（TiO2、SnO2、ZnO等），聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为染料敏化太阳能电池的负极。

对电极作为还原催化剂，通常在带有透明导电膜的玻璃上镀上铂。

敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。

正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质，最常用的是I3/I-。

图1染料敏化太阳能电池的基本结构二、染料敏化太阳能电池的工作原理当太阳光照射在染料敏化太阳能电池上，染料分子中基态电子被激发，激发态染料分子将电子注入到纳米多孔半导体的导带中，注入到导带中的电子迅速富集到导电玻璃面上，传向外电路，并最终回到对电极上。

而由于染料的氧化还原电位高于氧化还原电解质电对的电位，这时处于氧化态的染料分子随即被还原态的电解质还原。

然后氧化态的电解质扩散到对电极上得到电子再生，如此循环，即产生电流。

电池的最大电压由氧化物半导体的费米能级和氧化还原电解质电对的电位决定。

图2 染料敏化太阳能电池的工作原理示意图2.1纳米晶多孔薄膜作为太阳能电池半导体材料，首要条件为光照下性能稳定。

考虑到只有禁带宽度Eg ﹥ 3eV 的宽带隙半导体才满足这一条件，因此可以用作DSC 半导体材料的禁带宽度必须大于3eV 。

TiO2禁带宽度为3. 2eV ，是性能最优、使用最广泛的DSC 半导体电极材料。

第23卷第2/3期2011年3月化　学　进　展PROGRESS IN CHEMISTRYVol.23No.2/3　Mar.,2011 收稿:2010年10月,收修改稿:2010年11月　∗天津市自然科学基金项目(No.08JCZDJC16900)资助∗∗Corresponding author　e⁃mail:lixianggao@染料敏化太阳能电池用敏化剂∗李祥高∗∗　吕海军　王世荣　郭俊杰　李　靖(天津大学化工学院　天津300072)摘　要　染料敏化太阳能电池是太阳能电池的重要发展方向之一,染料敏化剂是影响电池光电转换效率的重要组分,也一直是太阳能电池材料的研究热点。

经过20多年的研究,现已开发的光敏染料主要有金属配合物染料和纯有机染料两大类。

本文依据染料结构特征,将金属配合物染料分为钌的多吡啶配合物、其它金属(如Os 、Pt )的多吡啶配合物、卟啉及酞菁类配合物分别加以讨论,对其光敏性能进行了详细评述。

纯有机染料结构主要遵循电子给体⁃π桥⁃电子受体的电子推拉体系(donor⁃π⁃acceptor ,D⁃π⁃A ),本文将其分为多烯类、香豆素类、咔唑类、吲哚类、芴类和三苯胺类染料分别阐述,详细讨论了各类有机染料结构和光电性能之间的关系。

关键词　太阳能电池　敏化染料　金属配合物染料　有机染料中图分类号:TM914.4;O614;O626　文献标识码:A　文章编号:1005⁃281X(2011)02/3⁃0569⁃20Sensitizers of Dye⁃Sensitized Solar CellsLi Xianggao ∗∗　LüHaijun Wang Shirong Guo Junjie Li Jing(School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300072,China)Abstract Dye⁃sensitized solar cells (DSSCs)are one of the main development trends of solar cells.Dyesensitizer,which greatly affects the photoelectronic efficiency of solar cells,is all along an important research focus in the field of cell materials.The sensitizers used in DSSC are mainly divided into two types:metal complex dye and organic dye according to research results during recent twenty years.On the basis of different structures,the metalcomplex sensitizers utilized in DSSC can be classified into polypyridyl complex sensitizers of ruthenium and other metal such as osmium and platinum,metal porphyrin and phthalocyanine sensitizers,and their photoelectric conversion properties are reviewed in anic dye sensitizers with general structure of “donor (D)⁃πconjugation bridge⁃acceptor (A)”are widely used in DSSC because of their high molar extinction coefficient and lowcost.The relations of photoelectric conversion properties with structures of organic dye sensitizers including oligoene dye,coumarin dye,carbazole dye,indoline dye,fluorene dye and triphenylamine dye are reviewed in detail.Key words dye⁃sensitized solar cells (DSSCs);dye sensitizers;metal complex dye;organic dyeContents1　Introduction2　Structure and operation principle of DSSC 3　Dye sensitizers 3.1　Metal complex dye3.2　Organic dye4　Conclusions1　引言染料敏化太阳能电池(dye⁃sensitized solar cells,DSSCs)作为重要的太阳能电池研究方向是1991年·570　·化　学　进　展第23卷由Grätzel 教授等发明的[1],目前此类电池的光电转化效率可稳定在10%左右,电池制作工艺简单,无需昂贵的工业设备和高洁净度的厂房设施,成本仅为硅太阳能电池的1/5—1/10,所使用的纳米二氧化钛(TiO 2)半导体薄膜和电解质等材料安全、无毒。

染料敏化太阳能电池的研究及其应用前景染料敏化太阳能电池（DSSCs）是一种新型的太阳能电池技术，具有高效、环保、成本低等特点，并且可以适应各种光照条件。

这种太阳能电池的研究和应用前景备受关注。

DSSCs的研究始于20世纪90年代初期。

它的基本结构由硅基质、电解质、阳极和阴极四个部分组成，既有光电转换功能，又有储能和输出功能。

与传统的硅太阳能电池相比，DSSCs的成本低、制造工艺简单、光伏转换效率高且稳定性强，而且适应各种光照条件，性能优良。

根据实验室研发的结果，电压可以达到0.8V-1.0V，转换电效可以跨越12%-15%。

DSSCs的核心是敏化剂，这些敏化剂可以有效吸收光能，并将其转化为电能。

敏化剂通常用有机染料或半导体量子点制备。

有机染料通常选择比较富电子的化合物，这些化合物具有高吸光度和卓越的光电转换效率。

而半导体量子点是纳米尺度下的量子控制系统，具有单电子级别的光电转换效率。

同时，DSSCs还有许多其他有趣的研究方向，例如提高敏化剂的吸收性，增强电解质的电化学稳定性，改善电极材料和组装介质，提高输出电压和效率等。

在电解质的研究方面，有机电解质和固态电解质的研究尤其引人关注。

DSSCs的应用前景广泛。

它们可以用于户外太阳能装置、城市建筑立面材料、透明玻璃幕墙、电子设备的充电、电动车的充电等领域。

在家庭光伏系统的应用中，DSSCs可以替代传统硅太阳能电池，成为一项新型的太阳能转换技术。

同时，由于DSSCs可以根据不同光照条件自适应调节，因此在户外应用中也表现出良好的适应性和稳定性。

总的来说，染料敏化太阳能电池是一项前途广阔的技术研究领域，它具有高效、成本低、制造工艺简单、适应性好等特点。

未来，我们可以期待它在普及太阳能应用、推进可持续发展等方面发挥更大的作用。

染料敏化太阳能电池的研究与应用染料敏化太阳能电池，又称为Grätzel电池，是一种新型的太阳能电池，它采用了新型的敏化物质，能够将太阳能转化成电能，并且具有透明、柔性、低成本等优点。

近年来，染料敏化太阳能电池在绿色能源领域受到了广泛关注和研究。

本文将从染料敏化太阳能电池的原理、研究进展和应用前景三个方面进行探讨。

一、染料敏化太阳能电池的原理染料敏化太阳能电池是一种基于光电化学原理的能量转化装置。

它将太阳辐射吸收并转化为电能，使之成为一种更加可用的能源形式。

该电池的基本结构由透明导电玻璃、染料敏化剂、电解质、对电极和光敏电极组成。

其中，染料敏化剂是关键的能量转化介质，其作用是：吸收太阳光，在激发状态下电子跃迁至导电材料上，从而形成电荷的分离和运输。

电解液则提供了离子的传输通道，以维持电荷平衡。

光敏电极和对电极分别接受电荷，建立电势差，形成电流。

并且，由于特殊的电极材料和导电液体，这种电池可以向两个方向输出电流，进而光伏效率得到提高。

二、染料敏化太阳能电池的研究进展染料敏化太阳能电池由于其结构简单、成本低廉、灵活透明等优点受到了广泛关注。

自1972年O'Regan和Grätzel教授首次提出Grätzel电池后，研究者们对它的改进和优化不断进行，目前已经取得了较为丰富的研究成果：1、液态电解质Grätzel电池。

1985年，Tennakone等人利用溶于有机溶剂中的银离子/亚铁氰酸盐作为电解质，制备出稳定的液态Grätzel电池。

分别于对电极和光敏电极上采用铂和钾硝酸，其效率可达到5.2%。

2、固态电解质Grätzel电池。

为了克服液态电解质Grätzel电池中电解液泄漏的问题，研究者们又发展出了固态电解质Grätzel电池。

2000年，Zakeeruddin等人在TiO2纳米晶膜上涂覆了含PbI2等离子体和2,2',7,7'-四-(甲基丙烯酸乙酯)氧合物作为电解质的Grätzel电池，其效率高达7.2%。

染料敏化剂的功能主治1. 引言染料敏化剂是一类常用于染料敏化太阳能电池中的物质，其具有很多功能和主治。

本文将详细介绍染料敏化剂的功能主治，并以列点的方式生成文档内容。

2. 染料敏化剂的功能主治以下是染料敏化剂常见的功能和主治：1.提升电池的光电转换效率：–染料敏化剂能够吸收太阳光，并将其转化成电能，从而提高太阳能电池的光电转换效率；–染料敏化剂通过光电转换过程中的电子传输，将光能转化为电能，提高电池的发电效率。

2.实现太阳能的高效利用：–染料敏化剂可以使太阳能电池在不同光强下都能产生较高的电流输出；–染料敏化剂可以提高太阳能电池对太阳光谱中不同波长光的吸收效率，实现太阳能的高效利用。

3.抗氧化作用：–染料敏化剂具有抗氧化的功能，能够延缓太阳能电池的老化速度；–染料敏化剂的抗氧化作用有助于太阳能电池在长时间使用过程中的稳定性和寿命。

4.增强太阳能电池的稳定性：–染料敏化剂可以增加太阳能电池的稳定性，保持其长时间的高效发电；–染料敏化剂的降解速度较慢，可以增加太阳能电池的使用寿命。

5.调节电池的光吸收特性：–染料敏化剂可以调节太阳能电池的光吸收特性，使其在不同光强下都能有较好的发电效果；–染料敏化剂可以通过调整自身的结构和组分，改善太阳能电池的光吸收谱，提高光照条件下的发电效率。

6.实现染料敏化太阳能电池的多色响应：–染料敏化剂能够使染料敏化太阳能电池实现多色响应，提高其应用领域的多样性；–染料敏化剂的多色响应能力可以使太阳能电池在不同环境下都能有较高的发电效率。

3. 结论染料敏化剂作为染料敏化太阳能电池的重要组分，具有提升电池的光电转换效率、实现太阳能的高效利用、抗氧化作用、增强电池的稳定性、调节光吸收特性以及实现多色响应等多个功能和主治。

这些功能使得染料敏化剂成为太阳能领域中不可或缺的重要材料。

注意：本文所述功能主治仅为染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中的典型应用，实际应用中还存在其他功能和主治。

染料敏化太阳能电池的概述染料敏化太阳能电池（Dye Sensitized Solar Cells，简称DSSC）全称为“染料敏化纳米薄膜太阳能电池”，由瑞士洛桑高等理工学院（EPFL）Gratzel教授于1991年取得突破性进展，立即受到国际上广泛的关注和重视，DSSC主要是指以染料敏化多孔纳米结构TiO2薄膜为光阳极的一类半导体光电化学电池，另外也有用ZnO、SnO2等作为TiO2薄膜替代材料的光电化学电池。

1.1染料敏化太阳能电池优点它是仿照植物叶绿素光合作用原理的一种太阳能电池。

由于染料敏化太阳能电池中使用了有机染料，其功能就如同树叶中的叶绿素，在太阳光的照射下，易产生光生电子，而纳晶TiO2薄膜就相当于磷酸类脂膜，因此我们形象的把这种太阳能电池称为人造树叶。

DSSC 与传统的太阳电池相比有以下一些优势：（1）寿命长：使用寿命可达15-20年；（2）结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产；（3）制备电池耗能较少，能源回收周期短；（4）生产成本较低，仅为硅太阳能电池的1/5～1/10，预计每瓦的电池成本在10元以内；（5）生产过程中无毒无污染；纳米晶染料敏化太阳能电池有着十分广阔的产业化前景和应用前景，相信在不久的将来，DSSC将会走进我们的生活。

因此吸引了各国众多科学家与企业大力进行研究和开发，近年来获得了飞速发展。

1.2染料敏化太阳能电池（DSSC）的結构组成染料敏化太阳能电池包括四部分：纳米氧化物半导体多孔膜（TiO2，ZnO），含有氧化还原电对的电解液（I-/I3-），作为敏化剂的染料（如N719/N3）以及对电极（如Pt）。

除此之外DSSC还需要衬底材料，通常为氟掺杂的氧化锡导电玻璃（FTO导电玻璃）。

该实验中，纳米氧化物半导体多孔膜为ZnO，敏化剂用N719染料。

（1）FTO透明导电玻璃FTO导电玻璃为掺杂氟的SnO2透明导电玻璃（SnO2：F），简称为FTO。

FTO玻璃被作为ITO导电玻璃的替换用品被开发利用，可被广泛用于液晶显示屏，它是染料敏化太阳能电池的TiO2/ZnO薄膜的载体，同时也是光阳极电子的传导器和对电极上电子的传导器和对电极上电子的收集器。

染料敏化太阳能电池原理染料敏化太阳能电池原理近年来，随着能源危机的加剧以及环境问题的日益凸显，人们对可再生能源的需求逐渐上升。

在各种可再生能源技术中，太阳能电池因其可用性广泛且环保的特点备受关注。

然而，传统的硅太阳能电池存在高成本、制造复杂等问题。

染料敏化太阳能电池作为太阳能电池的一种新型形式，凭借其材料简单、制造成本低廉、能量转换效率高等优势，成为了备受研究关注的领域。

染料敏化太阳能电池原理是基于半导体材料、染料分子和电解质溶液相互协作的。

它采用了一种光敏染料来吸收太阳光的能量，并将其转换成电能。

整个染料敏化太阳能电池可以分为三个主要部分：敏化层、电解质层和光电转换层。

1. 敏化层：染料敏化太阳能电池的核心是敏化剂，它承担着吸收光能并将其转换成电子的重要任务。

敏化剂通常是一种有机染料分子，它能够吸收不同波长范围内的阳光。

一旦光束通过透明导电电极进入敏化层，染料分子吸收光能并将其转化为电子激发态。

这些激发态的电子将被输运到电解质层。

2. 电解质层：电解质层在染料敏化太阳能电池中起着电子输运和离子传输的关键作用。

它一般由一种电子导电和离子传输的材料组成，常见的是有机盐或其它电解质。

当电子通过敏化剂激发并进入电解质层时，电解质中的离子会移动以供给电子输运路径。

这个过程形成了一个电化学势差，使电子从敏化剂转移到电解质，从而形成了一个电流。

3. 光电转换层：光电转换层一般由电子导电材料和电子传输路径组成。

常用的电子导电材料有纳米金属氧化物，如二氧化钛。

光电转换层的主要作用是接收电解质层中输送过来的电子，并将其输送到下一个电子传输路径。

在这个过程中，光电转换层会起到催化剂的作用，促进电流的传输和提高电池的效率。

总结起来，染料敏化太阳能电池的原理是基于染料分子对光能的吸收和电子转移。

光能经过敏化剂吸收并激发电子，然后电子在电解质层中移动并离子进行传输，最终通过光电转换层形成电流。

这个过程充分利用了染料分子的吸光特性和电解质的电化学特性，实现了太阳能的高效转换。

果汁作为介观染料敏化太阳能电池中的光敏剂原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的装置，其核心部件是光敏剂。

三苯胺类太阳能电池染料敏化剂的研究进展作者：于奕峰等来源：《河北科技大学学报》2015年第02期摘要：染料敏化太阳能电池（简称DSSC）以成本低、易于制造、可大面积生产和环保的特点受到广泛关注。

染料敏化剂是DSSC的核心组成部分，起着收集太阳光并将激发态电子注入到半导体导带的作用，对光电转换效率至关重要。

有机染料易于合成，通过分子设计可以调控光物理和电化学特性。

三苯胺是强的供电子基团，其非平面空间结构使得染料分子聚集程度减弱，这些性能均有利于提高染料的吸收性能和电子传输效率。

以三苯胺或取代三苯胺作为给电子体的有机染料敏化剂，提高了太阳能电池的光电转化效率，是近年来的研究热点。

关键词：有机光化学；太阳能电池；敏化染料；三苯胺；进展中图分类号：TM914.4文献标志码：A近年来随着传统能源的巨大消耗，开发利用新能源成为迫切任务，太阳能的利用是解决传统能源问题的主要选择之一。

染料敏化太阳能电池（DSSC）作为第3代太阳能电池，于1991年被GRTZEL教授等报道，并取得了光电转换效率为7.1%的突破。

目前此类电池的最高光电转化效率已达到13%，开发染料敏化剂是提高光电转换效率的重要途径。

1[WTHZ]DSSC的结构和运行原理典型的DSSC主要由以下几部分组成：透明导电基底、纳米晶半导体薄膜、染料敏化剂、电解液和对电极。

DSSC中的光电转化包括以下几个过程：（a）染料吸收光从基态跃迁至激发态；（b）激发态的染料将电子注入到TiO2导带中；（c）注入到TiO2导带中的电子通过导电基底的收集流入外电路到对电极；（d）氧化态的染料通过电解液中的氧化还原电对再生；（e）氧化还原电对通过接受对电极上的电子再生。

在此循环中没有材料的消耗而实现了光电转换过程。

DSSC的运行原理如图1所示。

评价DSSC指标主要有5个。

（1）短路电流密度（[WTBX]Jsc）：单位面积电池产生的短路电流；（2）开路电压Voc：电路处于开路时的电压；（3）单色光光电转换效率（简称IPCE）：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，用λ表示，即λ=Ne/Np=1 240Jsc/（λPin）；（（4）填充因子[WTBX]（FF）：电池具有最大输出功率时的电流密度（Jopt）和光电压（Vopt）的乘积与短路电流密度和开路电压乘积的比值，即FF=（Jopt×Vopt）/（Jsc×Voc）；（5）光电转换效率（η）：电池的最大输出功率（Pmax）与输入光功率（Pin）的比值，即η=Pmax/Pin=（FF×Jsc×Voc）/Pin。

染料敏化太阳能电池研发现状与展望染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells，DSSCs）是一种新型的光电转换装置，具有低成本、高效率、可弯折等优点，因此在可再生能源领域备受研究者的关注。

本文将介绍染料敏化太阳能电池的基本原理、研发现状以及未来的展望。

首先，我们来了解一下染料敏化太阳能电池的基本原理。

DSSCs主要由电解质溶液、染料敏化剂、电极和反电极组成。

染料敏化剂被吸附在电极表面，并能够吸收可见光，并将光能转化为电能。

当染料被吸收光子时，它会发生电子跃迁，从而形成电荷对。

电解质溶液中的阳极会接收电子，而阴极则接收阳离子，形成电流。

因此，DSSCs将光能转化为电能的过程中，涉及光吸收、电荷分离和电荷传输等多个关键步骤。

目前，染料敏化太阳能电池的研发已经取得了一定的进展。

首先，关于染料敏化剂的研究已经取得了显著的成果。

研究者们通过合成不同结构的染料敏化剂，提高了光电转换效率。

其次，对电解质溶液的改进也为DSSCs的性能提升提供了可能。

研究人员发现，通过改变电解质溶液中阳离子的种类和浓度，可以影响DSSCs的电荷传输效率，从而提高了光电转换效率。

此外，针对电极材料的改进也是提高DSSCs性能的关键。

近年来，一些新型的电极材料如氧化锌纳米线和钛酸钡纳米管等已被引入DSSCs中，以增强光电转换效率。

尽管染料敏化太阳能电池在研发过程中取得了一些令人鼓舞的成果，但目前还面临着一些挑战。

首先，染料敏化剂的稳定性仍然是一个问题。

染料敏化剂容易受到光照和氧化的损害，降低了太阳能电池的寿命。

其次，电解质的挥发性和易燃性可能限制了染料敏化太阳能电池的应用范围。

最后，太阳能电池的效率仍然较低，需要进一步提高。

然而，未来染料敏化太阳能电池的发展前景仍然乐观。

首先，随着纳米科技的发展，研究人员可以制备出更好的染料敏化剂，提高光电转换效率。

其次，新型材料的引入有望提高DSSCs的稳定性和寿命。

例如，有研究者使用钙钛矿材料代替染料敏化剂，取得了更高的效率和更好的稳定性。

染料敏化太阳能电池用钌系光敏化剂研究进展韩旭;李杰;晏彩先;常桥稳;刘伟平【摘要】钌系光敏化剂作为染料敏化太阳能电池(DSSC)敏化剂组件中最重悹光敏化剂之惊,近年来受到国内外悁究人员的重视及悁究.其中,以羧酸联吡啶钌配合物为光敏化剂的DSSC器件表现出最好的综合性能.简悹介绍了钌系光敏剂的结构,以及其性能的主悹影响因素.按照各个光敏化剂的结构,分别阐述了固定配体(含羧基、磺酸基等)和辅助配体(二联吡啶衍生物等)对钌系光敏化剂综合性能的影响,同时给出了对应的各类光敏化剂最新悁究进展.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】11页(P87-97)【关键词】染料敏化太阳能电池;联吡啶钌配合物;光电性能【作者】韩旭;李杰;晏彩先;常桥稳;刘伟平【作者单位】昆明贵金属研究所,昆明 650106;昆明贵金属研究所,昆明 650106;昆明贵金属研究所,昆明 650106;昆明贵金属研究所,昆明 650106;昆明贵金属研究所,昆明 650106【正文语种】中文【中图分类】TM914.4染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cells,简称DSSC)以其相对较低的生产成本、较简单的制备工艺以及制备过程无污染等优点在太阳能电池研究领域占据着重要地位，作为该类电池中核心组件之一的敏化染料也被越来越多的科研工作者所重视及研究。

现阶段，该类电池用光敏化剂主要有钌系光敏化剂、有机染料以及其他过渡金属染料等，其中钌系光敏化剂以其热稳定性高、化学稳定性好、光谱响应范围宽等优点被广泛研究与应用。

1985年，Esilvestro等人[1]把多联吡啶钌引入染料敏化太阳能电池，钌系光敏化剂开始进入人们的视线。

1991年，O'Regan等人[2]将联吡啶钌型光敏化剂吸附于10 μm厚的多孔TiO2纳米层上面，取得了巨大突破，制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率(IPCE)接近100%，同时，在AM 1.5模拟太阳光测试下，电流密度(Jsc)达到了12 mA∙cm-2，能量转换效率也超过了7%，染料敏化太阳能电池的发展迎来春天。

染料敏化太阳能电池中染料光敏化剂研究进展王新收【摘要】染料敏化太阳能电池是一个很热门的研究领域,而染料光敏化剂的性能对太阳能电池的转化效率有重要影响。

该文针对染料光敏化剂在太阳能光电池中所扮演的角色及常用的几种染料光敏化剂的应用研究进展作一综述。

【期刊名称】《河南职工医学院学报》【年(卷),期】2011(023)005【总页数】3页(P648-650)【关键词】太阳能;电池;染料敏化剂;光敏化剂【作者】王新收【作者单位】河南大学民生学院,河南开封475001【正文语种】中文【中图分类】R395.9解决能源问题和环境问题是人类进入21世纪面临的严峻挑战。

太阳能是一种清洁的，而且几乎是取之不尽、用之不竭的能源，越来越受到研究者们的关注。

其中，研究和开发太阳能电池是一个很热门的领域。

染料敏化电池(dye-sensitized solar cells，DSSC)是利用敏化纳米半导体把太阳能转化为电能，具有成本低廉、效率高、制作工艺简单等优点，受到了各国学术界的重视，并成为化学和材料科学研究的前沿领域［1］。

在太阳能光电池研究中，大多数染料敏化的光电转换效率比较低(＜1%)。

1991年，瑞士M.Gr¨atzel教授领导的研究小组开发了以羧酸联吡啶钌(Ⅱ)为染料光敏化剂的染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池［2］，这种电池的光电能量转换率在AM1.5模拟日光照射下可达7.1%，为光电化学电池的研究带来了突破性发展。

一些半导体(如TiO2)的禁带宽度相当于紫外区的能量，它只能吸收太阳光中的紫外光，而紫外光仅占太阳光总量的3%～5%，使得太阳光的利用效率非常低，无法将其直接用于太阳能光电的转换。

因此，可以与这些半导体的导带和价带能量相匹配的染料，使其吸附在半导体的表面，利用染料对可见光的强吸收而将体系的光谱响应延伸到可见光区，具有这种特性的染料就叫做染料光敏化剂。

在可见光作用下，敏化剂分子通过吸收光能跃迁到激发态，敏化剂分子与半导体表面发生相互作用，电子很快跃迁到较低能级的半导体导带;敏化剂分子再从电解质中接受电子，重新还原，形成回路，产生光电流，整个过程不断循环。