多壳层上转换纳米晶与表面等离子体共振耦合效应在染料敏化太阳能电池中的应用研究

项目名称： 多壳层上转换纳米晶与表面等离子体共振耦合效应在染料敏化太阳能电池中的应用研究

项目编号： No.61404060

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 刘钰旻

作者单位： 江汉大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）被认为是最有可能取代硅基太阳能电池的新型光伏器件之一。如何进一步提高DSSCs中染料对光的吸收，特别是对近红外光的捕获利用，是目前该领域的研究热点和难点。针对这一问题，本项目拟在光阳极中引入稀土掺杂上转换纳米晶，将近红外光转换为染料分子可吸收利用的可见光，以提高染料对近红外光的吸收效率。并且，引入表面等离子体共振（SPR），将其与上转换效应结合，利用两者的耦合效应来共同提高染料分子对光的吸收，从而达到进一步提高器件光电转换效率的目的。 本项目拟重点研究：1、通过多壳层结构设计，解决稀土掺杂上转换纳米晶引入DSSCs中产生的电子复合问题并缓解其自身表面淬灭效应；2、构筑多壳层上转换纳米晶与纳米金属复合结构，实现上转换与SPR效应的有效耦合；3、上转换与SPR耦合效应对染料敏化太阳能电池性能的影响。

中文关键词： 上转换效应；表面等离子体共振；多壳层结构；光吸收增强效应；染料敏化太阳能电池

英文摘要： Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted extensive attention as one of the most promising alternatives to silicon-based photovltaic devices. It is essential to further improve the light harvesting capacities of dye sensitizers, specially the abso

英文关键词： upconversion；localized plasmon surface resonance；core/multi-shell structure；light harvesting enhancement；dye-sensitized solar cells