提高光电极IPCE值和染料敏化太阳电池光电流的研究

对于典型液态染料敏化太阳电池，暗电流已经能够较好地抑制，因此，提高IPCE值（单色光光电转换效率）是提高短路电流的根本。增加TiO2光阳极的厚度从而增加染料吸附量即可提高长波可见光区IPCE值，然而，这对光阳极的电解质离子扩散能力和电流传输能力提出了更高的要求。.本项目采用纳米晶复合TiO2粉末以真空冷喷涂法制备同时具有较大孔道和常规较小孔道的TiO2涂层，并以人体肺气管结构为原型对孔道微结构进行仿生设计，制备孔道结构沿涂层厚度方向呈梯度变化的光阳极。研究孔道尺度对电极电解质离子扩散行为的影响规律及机制，阐明多尺度孔道内的电解质离子扩散行为规律及其尺度协同效应。采用高电解质扩散能力的加厚光阳极直接提高染料吸附量和光程，探讨并确立以此提高IPCE值和光电流的方法。.本项目可为染料敏化太阳电池的进一步高效化发展奠定理论基础并提供阳极制备新方法。