English
新闻公告
More
化学进展 2007, Vol. 19 Issue (01): 59-65 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究*

盛显良;赵勇;翟锦**;朱道本   

  1. 中国科学院化学研究所 有机固体重点实验室 北京 100080
  • 收稿日期:2006-04-25 修回日期:2006-06-13 出版日期:2007-01-24 发布日期:2011-08-31
  • 通讯作者: 翟锦

Development and Application of ZnO Based Photo-Anode in Dye Sensitized Solar Cells*

Sheng Xianliang;Zhao Yong;Zhai Jin** ; Zhu Daoben   

  1. Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China
  • Received:2006-04-25 Revised:2006-06-13 Online:2007-01-24 Published:2011-08-31
  • Contact: Zhai Jin

本文全面介绍了基于ZnO光阳极的燃料敏化太阳电池的研究和应用现状,特别是ZnO光阳极的制备方法,包括传统的手术刀法、丝网印刷技术和电沉积自组装方法,以及最近发展起来的机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法和低温水热法等,对不同制备薄膜方法的工艺条件和优缺点进行了综述。同时介绍了微/纳米复合结构和直线电子传输对光电转换效率提高的作用。指出了ZnO太阳电池未来发展方向是:探索制备ZnO电极的新形貌和新方法,寻找性能更加优异的燃料,以提高ZnO太阳电池的光电转换效率。

The development and application of ZnO in dye sensitized solar cells are reviewed in this paper. Doctor-blade, screen printing and self-assembly electro-deposition methods are introduced. Attentions are especially paid on the recent developed methods including mechanical compression, chemical bath deposition, chemical vapor deposition and low temperature hydrothermal methods. The advantages and disadvantages of different methods are compared. Micro-and nanometer composite structure and line electron transport theory are also discussed. It is pointed that the future development in dye sensitized ZnO solar cells is not only exploring new methods and technologies for fabricating ZnO photo-anode, but also synthesized novel dyes to increase the solar-to-energy conversion efficiency.

中图分类号: 

()

[ 1 ] O’Regan B , Gr? tzel M. Nature , 1991 , 353 (6346) : 737 —740
[ 2 ] Gr? tzel M. J . Photochem. Photobio. A: Chem. , 2004 , 164 (1/3) : 3 —14
[ 3 ] Bedja I , Hotchandani S , Kamat P V. J . Phys. Chem. , 1994 , 98(15) : 4133 —4140
[ 4 ] Biêrksten U , Moser J , Gr? tzel M. Chem. . Mater. , 1994 , 6(6) :858 —863
[ 5 ] Hodes G, Howell D J , Peter L. J . Electrochem. Soc. , 1992 ,139(11) : 3136 —3140
[ 6 ] Holler P , Weller H. J . Phys. Chem. , 1995 , 99(38) : 14096 —14100
[ 7 ] Anders H , Gr? tzel M. Chem. Rev. , 1995 , 95(1) : 49 —68
[ 8 ] De Jongh P E , Vanmaekelbergh D. Phys. Rev. Lett . , 1996 , 77 :3427 —3430
[ 9 ] 曾隆月(Zeng L Y) , 戴松元(Dai S Y) , 王孔嘉(Wang KJ )等, 物理学报(Acta Physica Sinina) , 2005 , 54(1) : 53 —55
[10] Gerischer H , Tributsch H , Bunsenges B. Phys. Chem. , 1969 ,73(1) : 251 —256
[11] Matsumura M, Nomura Y, Tsubomura H. Nature , 1976 , 261(5559) : 402 —403
[12] Matsumura M, Matsudaira S , Tsubomura H. Ind. Eng. Chem.Prod. Res. Dev. , 1980 , 19(3) : 415 —421
[13] Redmond G, Fitzmaurize D , Gr? tzel M. Chem. Mater. , 1994 , 6(5) : 686 —691
[14] Rensmo H , Keis K, Lindstrêm S , et al . J . Phys. Chem. B ,1997 , 101 (14) : 2598 —2601
[15] Bedja I , Kamat P V , Hotchandani S , et al . Langmuir , 1997 , 13(8) : 2398 —2403
[16] Keis K, Lindgren J , Hagfeldt A , et al . Langmuir , 2000 , 16(10) : 4688 —4694
[17] Bauer C , Boschloo G, Hagfeldt A , et al . J . Phys. Chem. B ,2001 , 105 (24) : 5585 —5588
[18] Keis K, Magnusson E , Hagfeldt A , et al . Sol . Energy Mater.Sol . Cells , 2002 , 73(1) : 51 —58
[19] Kakiuchi K, Hosono E , Fujihara S. J . Photochem. Photobio. A:Chem. , 2006 , 179 : 81 —86
[20] Kashyout A B , Soliman M, Gamal M E , et al . Mater. Chem.Phys. , 2005 , 90(2/3) : 230 —233
[21] Law M, Greene L E , Yang P D , et al . Nat . Mater. , 2005 , 4(6) : 455 —459
[22] Hosono E , Fujihara S , Zhou H S , et al . Adv. Mater. , 2005 ,17 : 2091 —2094
[23] Baxter J B , Aydil E S. Appl . Phys. Lett . , 2005 , 86(05) : art .no. 053114
[24] Baxter J B , Aydil E S. Sol . Energy Mater. Sol . Cells , 2005 , 90(5) : 607 —622
[25] Guo M, Diao P , Wang X D , et al . J . Solid State Chem. , 2005 ,178(10) : 3210 —3215
[26] Guo M, Diao P , Cai S M. Appl . Surf . Sci . , 2005 , 249 : 71 —75
[27] Cembrero J , Elmanouni A , Mari B , et al . Thin Solid Films ,2004 , 451/452 , 198 —202
[28] Huynh W U , Dittmer J J , Alivisatos A P. Science , 2002 , 295(5564) : 2425 —2427
[29] Keis K, Vayssieres L , Rensmo H. J . Electrochem. Soc. , 2001 ,48(2) : A149 —A155
[30] Hara K, Horiguchi T , Arakawa H , et al . Sol . Energy Mater.Sol . Cells , 2000 , 64(2) : 115 —134
[31] Hosono E , Fujihara S , Kimura T. Electrochimica Acta , 2004 , 49(14) : 2287 —2293
[32] Yoshida T , Miyamoto K, Hibi N. Chem. Lett . , 1998 , 319 (7) :299 —560
[33] Yoshida T , Yoshimura J , Matsui M. Trans. Mater. Res. Soc.Jpn. , 1999 , 24(3) : 497 —503
[34] Yoshida T , Tochimoto M, Schlettwein D , et al . Chem. Mater. ,1999 , 11(10) : 2657 —2667
[35] Yoshida T , Minoura H. Adv. Mater. , 2000 , 12 (16) : 1219 —1222
[36] Schlettwein D , Oekermann T , Yoshida T , et al . J . Electroanal .Chem. , 2000 , 481 (1) : 42 —51
[37] Yoshida T , Terada K, Schlettwein D , et al . Adv. Mater. , 2000 ,12(16) : 1214 —1217
[38] Oekermann T , Yoshida T , Minoura H , et al . Phys. Chem.Chem. Phys. , 2001 , 3(16) : 3387 —3392
[39] Karuppuchamy S , Nonomura K, Yoshida T , et al . Solid State Ionics , 2002 , 151 (1/4) : 19 —27
[40] Nonomura K, Yoshida T , Schlettwein D , et al . Electrochimica Acta , 2003 , 48(20/22) : 3071 —3078
[41] Yoshida T , Iwaya M, Ando H. Chem. Commun. 2004 , 401 —402
[42] O’Regan B , Schwartz D T , Zakeeruddin S M, et al . Adv.Mater. , 2000 , 12(17) : 1263 —1267
[43] 曾隆月(Zeng L Y) , 史成武(Shi C W) , 戴松元(Dai S Y) 等,中国科学院研究生院学报(Journal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences) , 2004 , 21(3) : 393 —397
[44] Zhao Y, Zhai J , Tan S X, et al . Nanotechnology , 2006 , 17 :2090 —2097

[1] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[2] 郭琪瑶, 段加龙, 赵媛媛, 周青伟, 唐群委. 混合能量采集太阳能电池―从原理到应用[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 318-329.
[3] 薛朝鲁门, 刘宛茹, 白图雅, 韩明梅, 莎仁, 詹传郎. 非富勒烯受体DA'D型稠环单元的结构修饰及电池性能研究[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 447-459.
[4] 杜宇轩, 江涛, 常美佳, 戎豪杰, 高欢欢, 尚玉. 基于非稠环电子受体的有机太阳能电池材料与器件[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2715-2728.
[5] 杨英, 马书鹏, 罗媛, 林飞宇, 朱刘, 郭学益. 多维CsPbX3无机钙钛矿材料的制备及其在太阳能电池中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 779-801.
[6] 陈怡峰, 王聪, 任科峰, 计剑. 生物医用高通量研究中的微液滴阵列[J]. 化学进展, 2021, 33(4): 543-554.
[7] 杨英, 罗媛, 马书鹏, 朱从潭, 朱刘, 郭学益. 钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用[J]. 化学进展, 2021, 33(2): 281-302.
[8] 徐翔, 李坤, 魏擎亚, 袁俊, 邹应萍. 基于非富勒烯小分子受体Y6的有机太阳能电池[J]. 化学进展, 2021, 33(2): 165-178.
[9] 谭莎, 马建中, 宗延. 聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸/无机纳米复合材料的制备及应用[J]. 化学进展, 2021, 33(10): 1841-1855.
[10] 彭会荣, 蔡墨朗, 马爽, 时小强, 刘雪朋, 戴松元. 全无机钙钛矿太阳电池的制备及稳定性[J]. 化学进展, 2021, 33(1): 136-150.
[11] 穆蒙, 宁学文, 罗新杰, 冯玉军. 刺激响应性聚合物微球的制备、性能及应用[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 882-894.
[12] 周亿, 胡晶晶, 孟凡宁, 刘彩云, 高立国, 马廷丽. 2D钙钛矿太阳能电池的能带调控[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 966-977.
[13] 汪润田, 柳春丽, 陈振斌. 印迹复合膜[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 989-1002.
[14] 孟凡宁, 刘彩云, 高立国, 马廷丽. 界面修饰策略在钙钛矿太阳能电池中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(6): 817-835.
[15] 吕维扬, 孙继安, 姚玉元, 杜淼, 郑强. 层状双金属氢氧化物的控制合成及其在水处理中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2049-2063.