去年下半年的一点成果，本来可以深入继续搞下去的，可惜这边不做DSSC... 以前实验室的兄弟们告诉我，在改进若干条件后现在差不多做到6%了，在基于氧化锌 阳极材料的准固态DSSC里面，这个效率已经是世界前列了...可惜跟我没啥关系了，其实 做电池还是蛮好玩的... 期刊不算太好，被EES婉拒，诱惑说PCCP可以无审接受，实在是被投稿过程搞得太累，遂 从了。编辑有做奸商的潜力。所以有了“Received 6th April 2011, Accepted 7th April 2011”。 这个就是传说中的，瞬投瞬收。。。 不知道的还觉得很nx，其实。。。哎。。。人生啊，人生。。。 对于这个工作我对其中的想法还是蛮满意的，目前DSSC很多用氧化钛和氧化锌的纳米材料 作为阳极，通常有纳米颗粒，纳米线，以及各种多级结构。提高效率主要是从提高比表面积， 载流子传输速率，加强光散射三个方面入手。明显的纳米颗粒虽然比表面积大，但是不利于 载流子的传输；纳米线虽然提供了良好的导电通道，但是表面积又不太够；这里，我们一步 合成的多级结构（直接化学沉淀，无需劳什士高压釜，表面活性剂，常温常压家里面都可以 做）比表面积大，载流子传输系数是纳米颗粒的10倍，同时又可以作为良好的光散射中心， 无疑是一种优秀的DSSC光阳极材料。有兴趣的朋友可以follow一下哈，如果想合作做做可以 和俺以前的boss联系。另外求引用，呵呵。 http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/cp/c1cp21068h ZnO hierarchical structures for efficient quasi-solid dye-sensitized solar cells Chun Cheng, Yantao Shi, Chao Zhu, Wei Li, Lin Wang, Kwok Kwong Fung and Ning Wang Phys. Chem. Chem. Phys. , 2011, Advance Article DOI: 10.1039/C1CP21068H, Communication Abstract We report a direct precipitation method for mass production of ZnO microflowers (MFs) containing hierarchical structures. The ZnO MFs are constructed by interlaced single crystalline and porous nanosheets which are ideal photoanode material for dye-sensitized solar cells (DSCs) because the MFs can largely improve the energy harvesting performance and the efficiency of DSCs. Compared with other forms of nano-sized structures, the novel hierarchical structures show obvious advantages in DSC application because of their large surface area for dye-loading, good light scattering efficiency and excellent electrical transport property. The quasi-solid state DSCs fabricated with the MF hierarchical structures exhibited an efficiency of 4.12%, much higher than that of ZnO nanoparticle-based DSCs, indicating a great potential for the development of highly-efficient quasi-solid DSCs.
众所周知，光兼具电、磁双重属性。但到目前为止，科学家们大多认为磁场效应太弱因而可以忽略。最近，美国Michigan大学的 Stephen Rand及其合作者经研究后指出，实际情况并非如此，并研发出一种新的光电池。 (From： http://en.wikipedia.org/wiki/File:EM_spectrum.svg ) 研究表明，当穿越一种非导电材料时，光可以产生比原先预计强100倍的磁效应。在高强度光情况下，磁效应可与电效应匹敌。利用这个特性，该团队研制出了一种高容量的新电源，其中的电荷分离是通过光的磁效应而非电效应来实现的。凭此，在太阳能电池制造过程中，就可以不用半导体材料了，变得更加经济有效。 参考资料 ： Optically-induced charge separation and terahertz emission in unbiased dielectrics W. M. Fisher, S. C. Rand, J. Appl. Phys . 2011 , 109 , 064903. DOI: 10.1063/1.3561505 （From： http://www.chemistryviews.org/ ） （From： http://en.wikipedia.org/ ） 相关研究 ： New Type of Solar Cell with Improved Efficiency
染料敏化太阳能电池（DSSC），也称为Gratzel cell 。目前最成功的是Gratzel等人提出的染料敏化纳米二氧化钛薄膜为光阳极的太阳能光电池(简称为Gratzel电池)，其光电转换效率在模拟日光照射下(AM1.5，1000Wm -2 )已达10%。电极材料TiO 2 具备价格便宜、制备简单、无毒、稳定、应用范围广，且抗腐蚀性能好。但其禁带宽度为3.2eV；吸收范围都在紫外区，因此需要染料敏化。为了吸附更多的染料分子，必须制备多孔、大比表面积的纳米TiO 2 薄膜电极。 多孔纳米 T iO 2 薄膜的制备方法主要有两种：溶胶-凝胶法和由二氧化钛超细粉制得。如由二氧化钛纳米管，碳纳米管阵列的制备已产生了各种方法，包括沉积到一个纳米多孔氧化铝模板；溶液凝胶法以有机凝胶因子作为模板，在水浴中进行种子生长。 同时Gopal等人还发现，添加额外的乙酸到阳极电解液可以改变二氧化钛纳米管的脆性，改善使用时易损坏的倾向，提高其机械强度。此外， 在硼酸环境中制备的钛纳米管表现出紫外光电转化效率为7.8%，在580℃ 退火制得的 6 微米的纳米管阵列表现出最高的转化效率 为12.25%。 此外， Mane 等人研究的 TiO 2 /ZnO 薄膜电极的染料敏化太阳能电池，通过采用化学浴沉积技术制得TiO 2 /ZnO系统禁带宽度为3.2 eV ，敏化的 TiO 2 /ZnO 电池有一个25min的短路电流稳定期 ，设备的光电转换效率为0.67 ％。 染料敏化纳米薄膜太阳能电池多采用液态电解质作为电荷传输材料。液态电解质的选材范围广，电极电势易于调节，因此取得了一定成果。但液态电解质有以下缺点：(1)液态电解质的存在易导致敏化染料的脱附；(2)溶剂挥发，可与敏化染料作用导致染料降解；(3)密封工艺复杂，密封剂也可能与电解质反应。 对于全固态太阳能电池，目前最常用的是空穴传输材料一般为p型。p型半导体材料应满足:(1)在可见光区(染料的吸收范围)内必须是透明的；(2)沉积p型半导体材料的方法不能使吸附在 TiO 2 纳米晶体上的染料溶解或降解；(3)染料的激发态能级在 TiO 2 导带之上，而基态能级在p型半导体价带之下。 参考： 1. 陈振兴. 高分子电池材料. 北京：化学工业出版社，2006 2. Gopal K. Mor, Oomman K. Varghese et al. Solar Energy Materials Solar Cells 90(2006)，2011-2075 3. Rajaram S. Mane, Won Joo Lee, et al. J.Phys.Chem. B 2005,109,24254-24259
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