基于ZnO基分级有序结构的染料敏化太阳能电池研究

近年来，对利用太阳能的需求促使人们积极在半导体太阳能电池方面开展研究工作。染料敏化太阳能电池成本低廉，制备工艺简单，揭示了新型太阳能电池的一个重要发展方向。理论模拟显示，将高度有序的分级结构移植到DSSC的半导体电极中，将显著提高染料敏化半导体电极的光子俘获效率和光电转换效率。本课题拟借助于申请者在反蛋白石结构光子晶体制备方面的成功经验，通过自组装方法制备三类分级结构有序（无序）模板；通过电化学沉积和电场诱导纳米粒子沉积方法将ZnO填充入模板中，继而去除模板，制备分别具有多级反蛋白石结构、交替分级有序结构和分级无序多孔结构的ZnO基DSSC半导体电极。研究有序（无序）分级多孔结构的表面形貌、光子带隙和其它多种物理效应对提高光子俘获效率和光电转换效率的作用，找到最有效的作用机制，促进廉价、高效的DSSC技术进步和普及应用。

本课题借助于申请者在反蛋白石结构光子晶体制备方面的成功经验，通过自组装方法制备三类分级结构有序（无序）模板；通过电化学沉积和电场诱导纳米粒子沉积方法将ZnO填充入模板中，继而去除模板，制备分别具有多级反蛋白石结构、交替分级有序结构和分级无序多孔结构的ZnO基DSSC半导体电极。研究有序（无序）分级多孔结构的表面形貌、光子带隙和其它多种物理效应对提高光子俘获效率和光电转换效率的作用，找到最有效的作用机制，促进廉价、高效的DSSC技术进步和普及应用。