染料敏化太阳电池中TiO2/染料/电解质界面的修饰

摘要

染料敏化太阳电池(DSC)作为新型太阳电池自问世以来受到了广泛关注,其系统内部的接触界面尤其是TiO2/染料/电解质界面一直是该领域的研究热点.光敏染料的吸附以及电子的注入、传输和复合都发生在该界面,其界面性质对DSC性能具有很大影响.对染料敏化太阳电池中TiO2/染料/电解质界面进行修饰可以有效抑制染料聚集和电子复合,提高电子的注入效率与传输速率:同时,对TiO2导带边的位置及染料吸附等也产生一定的影响,最终提高电池的光电转换效率和稳定性.本文主要从不同的修饰途径详细评述了TiO2/染料/电解质界面修饰方法及机理研究进展,包括TiO2光阳极的修饰改性、染料溶液中共吸附剂的引入和多种染料共敏化处理以及电解质中不同功能添加剂的应用.指出了这些修饰方法目前存在的主要问题,并对未来的发展方向进行了展望.