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化学进展 2010, Vol. 22 Issue (05): 822-828 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

染料敏化太阳电池中的电子传输及复合*

朱俊; 戴松元**; 张耀红   

  1. （中国科学院等离子体物理研究所 中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室 合肥 230031）
  • 收稿日期:2009-10-24 修回日期:2009-12-13 出版日期:2010-05-24 发布日期:2010-05-05
  • 通讯作者: 戴松元 E-mail:sydai@ipp.ac.cn
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划;国家高技术研究发展计划;中国科学院知识创新工程重要方向项目;中科院合肥物质科学研究院知识创新工程青年人才领域前沿项目

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Electron Transport and Recombination in Dye Sensitized Solar Cells

Zhu Jun; Dai Songyuan**; Zhang Yaohong   

  1. (Key Lab of Novel Thin Film Solar Cells, Insitute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China)
  • Received:2009-10-24 Revised:2009-12-13 Online:2010-05-24 Published:2010-05-05
  • Contact: Dai Songyuan E-mail:sydai@ipp.ac.cn

电子传输与复合是染料敏化太阳电池中仍然存在争议的基本物理过程，解决这些争议对于进一步提高染料敏化太阳电池的光伏性能及稳定性是至关重要的。多缺陷理论模型用扩散系数及电子寿命这两个基本物理量准确地描述了染料敏化太阳电池中的电子传输及复合。为了对扩散系数及电子寿命等物理参数进行实验测量，近年来，人们发展出了频域、时域以及稳态等多种实验方法和技术手段，本文对这些方法进行了综述，并分别从纳晶半导体光阳极、电解质以及敏化染料等方面评述了近年来电子传输及复合的相关研究进展。

关键词： 染料敏化, 太阳电池, 电子传输, 复合

Electron transport and recombination in dye sensitized solar cells is an open question and a key for further improvement of the cell’s performance and stability. The multiple trapping theory model uses two basic physical parameters, the electron lifetime and the diffusion coefficient, to describe the behaviors of electron transport and recombination in dye sensitized solar cells. To measure the electron lifetime and the diffusion coefficient experimentally, researchers have recently developed various methods in frequency domain, time domain and at steady state, reviewed in the paper. Also, the research progress of the behaviors of electron transport and recombination is reviewed from the aspects of the influence of nanocrystalline semiconductor photoanode, electrolyte and dye.

Contents
1 Introduction
2 Theory model of electron transport and recombination in DSC
3 Experimental methods to investigate the electron transport and recombination in DSC
3.1 Electrochemical impedance spectroscopy method
3.2 Intensity modulated photocurrent spectroscopy and intensity modulated photovoltage spectroscopy
3.3 Open circuit voltage decay method
3.4 Short circuit photocurrent method
3.5 Stepped light-induced transient photocurrent and voltage method
3.6 Incident photon to current efficiency method
4 Influence of the materials and the structure of DSC on the electron transport and recombination
4.1 Influence of the photoanode microstructure on the electron transport and recombination
4.2 Influence of the electrolyte components on the electron transport and recombination
4.3 Influence of the dye molecular structure on the electron transport and recombination
5 Conclusion and outlook

Key words: dye sensitizing, solar cells, electron transport, recombination

中图分类号: 

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