量子点敏化太阳能电池光阳极上电子定向传输的研究

项目名称： 量子点敏化太阳能电池光阳极上电子定向传输的研究

项目编号： No.51202268

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 贾素萍

作者单位： 中国科学院山西煤炭化学研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 量子点敏化太阳能电池中TiO2膜-量子点-电解液界面的电子传输是影响电池光伏特性的决定性因素之一。本课题拟通过对量子点敏化太阳能电池的光阳极TiO2膜和量子点进行有机功能分子修饰，阻挡电子传输过程中的复合通道，使得电子能够定向传输到外电路。该有机分子选择含有推电子基，且能够有效与TiO2膜或量子点结合的分子。我们初步利用4-叔丁基吡啶（TBP）对TiO2膜和量子点表面进行修饰，实验结果证明TBP修饰后的光阳极应用到量子点敏化太阳能电池中能有效提高其光电转换效率，并且电化学阻抗图谱表征结果显示修饰TBP后，其复合阻力Rct有明显提高，说明TBP的修饰有效阻挡了电子的复合通道。本课题将系统深入地研究含推电子基的有机功能分子对量子点敏化太阳能电池光电效率的影响，并对其作用本质进行研究探讨，为进一步组装高效率的敏化太阳能电池提供重要基础依据。

中文关键词： 太阳能电池；电荷传输；光阳极；对电极；

英文摘要： Electron transfer on interface of TiO2 films-Quantum dots-eletrolyte is the decisive factor affecting the photovoltaic properties of quantum dots sensitized solar cells. This topic is to be modified the TiO2 films and quantum dots by organic molecules, blocking the electron recombination in quantum dots sensitized solar cells and resulting the electron directional tranfer to the external circuit. The organic molecules should contain electron-donating group, and can be effectively combined with TiO2 films or quantum dots. TBP has been used to modify TiO2 films and quantum dots.The preliminary results show that the photoanode modified TBP applied to quantum dot-sensitized solar cells can effectively improve the energy conversion efficiencies. The higher Rct is abtained after modification of TBP from electrochemical impedance spectroscopy, indicating that TBP modification can effectively block the electron recombination. This topic will study the influence of the organic molecules contained electron-donating groups on quantum dot-sensitized solar cells and the scientific nature of effect , which provide important guiding significance for the further assembly of the higher efficiency sensitized solar cells.

英文关键词： solar cells；charge transfer；photoanode；counter electrode；