多酸调控染料敏化太阳能电池的光电转换性能研究

项目名称： 多酸调控染料敏化太阳能电池的光电转换性能研究

项目编号： No.21273031

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 许林

作者单位： 东北师范大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 由于硅基半导体材料为主的太阳能电池制作工艺复杂、生产成本高，所以染料敏化的半导体太阳能电池(DSSC)的研究成为最颇受关注的前沿领域。多酸是一类骨架结构中含Mo、W、V等过渡元素的多金属氧簇阴离子，具有确定的结构和特异的物理化学性质.多酸是电子接受体，并且具有与金属氧化物类似的能带结构。本项目主要从设计组装"多酸/TiO2/酞菁染料" 体系太阳能电池入手，研究该体系中的电子传输和复合机制。利用综合的实验方法来获取电子寿命、电子扩散长度、界面间电子迁移几率等重要参数和信息，以建立和证实我们提出"浅电子陷阱"模型，为解决多酸调控光电转换性能的关键科学问题提供理论和实验依据。这些无机化学和物理化学交叉的研究结果对开拓和发展多酸在染料敏化半导体太阳能电池中的实际应用具有重要意义。

中文关键词： 多酸；光电转换；酞箐敏化；太阳能电池；钙钛矿

英文摘要： Since the silicon_based semiconductor solar cells are fabricated with high materials cost and complicated production process, research on the dye-sensitized solar cells (DSC) have received considerable attention.polyoxometalates (POM),a type of metal-oxo cluster framework anions containing transition metals of molybdenum, tungsten and vanadium, have special structures and fine physicochemical properties. POM are of electron acceptor with similar energy band to metal oxide. This project deals with the research on the mechanism of electron transfer and recombination based on the design and fabrication of POM/titanium dioxide/phthalocyanine DSC, and obtains key parameters of electron lifetime, electron diffusion length and mobility.Thus,the proposed "shallow electron trap model" could be proved by these key parameters, which provides theoretical and experimental bases for solving critical problems of POM-modified light-to-electric conversion performance. These cross-research results of inorganic chemistry and physical chemistry will be of considerable significance for the development of practical DSC.

英文关键词： polyoxometalates；light-to-electric conversion；phthalocyanine-sensitized；solar cells；perovskite