多酸/TiO_2电子界面层在高效敏化太阳能电池中的应用
详细信息 查看官网全文
- 论文作者：陈黎 ; 王艺静 ; 陈维林 ; 王恩波
- 年：2017
- 作者机构：东北师范大学多酸科学教育部重点实验室;
- 论文关键词：多金属氧酸盐 ; 电子界面层 ; 太阳能电池 ; 光电转换效率
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：979k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
当前,充分的利用太阳能是解决能源问题和温室效应最直接的途径。太阳能电池已经经历了几代人的发展,各类的新型电池也展现出非常优秀的前景。其中量子点敏化太阳能电池作为第三代太阳能电池,电池的效率已经达到了11.6%,有望在将来取代价格昂贵的硅基太阳能电池。~([1])相对于有机染料,半导体量子点具有可调的帯隙、大的摩尔消光系数、多激子效应等优势,这些优势使得量子点敏化太阳能电池的理论转换效率能达到44%。~([2])但是,在目前的电池的器件中,发生在TiO_2/量子点敏化剂/电解质界面中严重的电子复合阻碍了电池效率的进一步的提升。~([3])多金属氧酸盐(多酸)是一类由丰产元素组成的具有丰富的结构,优异的氧化还原特性,高的热稳定性的过渡金属氧簇。目前已经广泛地应用在催化、医药化工、发光材料、电子器件。利用多酸优异的氧化还原特性特性,我们首次将POM/TiO_2纳米粒子利用层层自组装的方法加到FTO导电玻璃和介孔二氧化钛之间,在量子点敏化剂和FTO玻璃之间搭建了一座电子桥梁,很好的抑制了TiO_2/量子点敏化剂/电解质界面的电子复合,所得到的量子点敏化太阳能电池的效率超过8%,相对于不加POM/TiO_2电子界面层的电池效率提高了25%。~([1])近期,我们课题组筛选出三例夹心型多酸Ni_4(SiW_9O_(34))_2,Ni(H_2O)_2(γ-SiW_(10)O_(35))_2和Co_4(SiW_9O_(34))_2来修饰TiO_2,结果表明多酸的引入明显地增加了光电流并提升了电池的光电转化效率。在制备的光阳极中,0.8%Ni_4(SiW_9O_(34))_2修饰的TiO_2光阳极应用到染料敏化太阳能电池中得到的效率最高,我们对多酸的能级进行详细的研究与分析,很好了解释了其在提高光电流与减少电子复合方面起到的重要作用。~([2])
引文
[1]J.Du,Z.L.Du,J.S.Hu,Z.X.Pan,Q.Shen,J.K.Sun,D.H.Long,H.Dong,L.T.Sun,X.H.Zhong,L.J.Wan,J.Am.Chem.Soc.,2016,138,4201-4209.
[2]J.B.Sambur,T.Novet,B.A.Parkinson,Science,2010,330,63-66.
[3]I.Mora-Seró,S.Giménez,Q.Shen,T.Toyoda,J.Bisquert,Acc.Chem.Res,2009,42,1848-1857.
[4]L.Chen,W.L.Chen,E.B.Wang,Chemsus Chem,2017,revised.
[5]Y.J.Wang,W.L.Chen,L.Chen,X.T.Zheng,S.S.Xu,E.B.Wang,Inorg.Chem.Front.,2017,4,559-565.
[2]J.B.Sambur,T.Novet,B.A.Parkinson,Science,2010,330,63-66.
[3]I.Mora-Seró,S.Giménez,Q.Shen,T.Toyoda,J.Bisquert,Acc.Chem.Res,2009,42,1848-1857.
[4]L.Chen,W.L.Chen,E.B.Wang,Chemsus Chem,2017,revised.
[5]Y.J.Wang,W.L.Chen,L.Chen,X.T.Zheng,S.S.Xu,E.B.Wang,Inorg.Chem.Front.,2017,4,559-565.