2。2。5 电解液的配制 15

2。2。6 对电极的制作 15

2。2。7 染料敏化太阳能电池的组装 16

2。2。8 电池的测试 16

3  结果与讨论 18

结  论 22

参 考 文 献 23

致谢 25

1  引言

1。1 研究背景

随着化石能源的日渐消耗，以及人类过度使用化石能源所释放的二氧化碳等引起的温室效应，在一定程度上威胁到人类的生存环境，因此能源问题成为中国乃至世界经济发展的一大障碍。发展绿色能源和可再生能源，成为各国解决能源问题的重要手段。

从现有的能源体系上来看，只有一小部分是直接利用太阳能、水能与风能，还有大部分来源于二次能源，例如煤、石油以及天然气等。煤主要是用作火力发电的燃料，石油则会更进一步的加工成汽油、柴油等车用燃油，天然气的主要用途是作燃料，也可以制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。但是化石能源只会越用越少，使用环境友好并且能再生的新能源成为社会关注的目标。

太阳能，由于它是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源，受到了人们的重视。据不完全统计，全球的年能源消耗量仅仅相当于太阳辐射地球四十多分钟的能量。另外，人们利用太阳能的方法较为单一，而且花费巨大，占地面积大，稳定性较低，所以染料敏化太阳能电池的出现，使得太阳能发电与其它电力能源同台竞争成为可能。

一般情况下，太阳能的能量转换方式有光热转换、光电转换、化学转换等，太阳能转化为电能通常有两种方式：

1。1。1 光热电转化

使用太阳的辐射对太阳能集热器进行加热，之后让集热器所产生的热能转化为蒸汽动力，随之将动力驱动涡轮机旋转，从而产生电能。但是与其他发电方式比较，它的成本高、效率低、环境要求较高，只能适用于一些特殊地方，比如岛屿、高原等阳光充足且交通不便的地区。

1。2。1 光电转化

光电转化过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径，最常见的一种是使用以硅为主要材料的太阳能电池，另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子能量的染料敏化太阳能电池。

以硅为材料的太阳能电池中，单晶硅太阳能电池技术是最成熟的，它的光电转化效率已经达到23%，所以在大规模的应用中占据主导地位，但是硅的价格一直居高不下，为了降低成本，开发DSSC成为当下的热门研究领域。

DSSC与传统硅太阳能电池的原理是不同的，它采用的是吸附有纳米级氧化物的宽禁带半导体，所以是不能被可见光直接激发的，需要使用染料来敏化半导体，才可以制成电池。DSSC的制作成本仅是硅电池的1/6左右，但是寿命短、封装难等问题尚未解决。

本文的研究对象即是DSSC中染料对电池光电转化效率的影响。 

1。2 染料敏化太阳能电池的介绍

    上个世纪60年代，德国H。Gerischer[1]等发现在一定条件下，半导体吸附染料后，能够产生电流，这成为光电化学电池的重要基础。1991年，瑞士的Grätzal [2]在Nature上发表了关于染料敏化纳米晶体太阳能电池的文章，以较低的成本得到了大于7%的光电转化效率，开辟了太阳能电池发展史上一个崭新的时代。此后，各国的研究人员不断改进DSSC的染料、电解质等，取得了很大的突破。论文网