碱土离子掺杂染料敏化太阳电池稳定性机理的研究

项目名称： 碱土离子掺杂染料敏化太阳电池稳定性机理的研究

项目编号： No.21173227

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理化学

项目作者： 张昌能

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 62万元

中文摘要： 染料敏化太阳电池是一种新型薄膜电池，其生产工艺相对简单，原材料丰富，易于规模化生产，具有良好的应用前景。如何进一步提高其稳定性和转换效率是关乎染料敏化太阳电池发展的重要课题。本项目在现有工作的基础上，采用改进的溶胶-凝胶方法合成可控形貌和尺寸的碱土离子（Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+）掺杂纳晶TiO2、ZnO半导体材料，探索碱土离子掺杂纳晶薄膜中缺陷态对半导体能带结构和电极界面性能的影响规律，建立纳晶TiO2、ZnO半导体的掺杂模型，考察染料敏化太阳电池中光生电子在掺杂纳晶薄膜内部产生、输运及复合等微观过程，揭示稳定高效的太阳电池光电性能与碱土离子掺杂间的影响关系及其作用机理等。本项目研究可望获得电荷传输快、界面复合小并且具有独特结构的碱土离子掺杂纳晶半导体多孔薄膜电极，进而制备出转换效率高、性能稳定的染料敏化太阳电池。

中文关键词： 碱土掺杂；界面稳定性；光电性能；染料敏化；太阳电池

英文摘要：

英文关键词： alkaline-earth doped；interfacial stability；photoelectric performance；dye-sensitized；solar cells