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文檔簡介
1、在太陽能電池中,染料敏化太陽能電池(Dye-Sensitized Solar Cells,簡稱DSC)是一種新型的太陽能電池,它是1991年由瑞士科學(xué)家Michael Gr?tzel和Brian O,Regan發(fā)明的。DSC經(jīng)過20多年的發(fā)展光電轉(zhuǎn)換效率得到了穩(wěn)步的提高,1997年報(bào)道的最高效率為7.1%,目前文獻(xiàn)報(bào)道的最高效率為13%。但其還未能達(dá)到大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化,其中一個(gè)非常重要的原因是大多數(shù)DSC中的敏化劑均以人工合成染料為主,而
2、人工合成染料含有貴金屬元素,合成過程復(fù)雜,分離困難,成本高,且污染環(huán)境,致使其大規(guī)模推廣使用受到限制。近年來天然染料以其來源廣泛,提取方法簡單,成本低廉,摩爾吸光系數(shù)高,且無環(huán)境污染,已成為染料敏化劑領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。青海具有海拔高、紫外線照射時(shí)間長、擁有許多青藏高原特有的植物等特點(diǎn),因而研究開發(fā)高原天然染料敏化劑具有非常突出的地域優(yōu)勢。以青藏高原普遍存在的格?;ㄈ玖献鳛镈SC的敏化劑,對其光電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。
1、從四種
3、高原植物—菠菜、金蓮花、喇叭花和格?;ㄖ刑崛√烊蝗玖?,并對其進(jìn)行光吸收性能測試。以格?;ㄈ玖虾筒げ巳玖戏謩e作為敏化劑組裝DSC,并對其光電性能和兩中染料在TiO2表面的吸附方式進(jìn)行了研究。
2、采用柱色譜對格?;ㄈ玖线M(jìn)行分離,對分離所得各組分的光、熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究。以光、熱穩(wěn)定性能良好的組分為敏化劑組裝DSC,并對其光電性能進(jìn)行研究。
3、采用花青素和β-胡蘿卜素作為敏化劑,研究了共敏化方式對DSC光吸收性能和電
4、池性能的影響。討論了共敏化比例、共敏化濃度和共敏化時(shí)間對DSC光電性能的影響,發(fā)現(xiàn)花青素和β-胡蘿卜素共敏化的最佳敏化條件為體積比1:1,時(shí)間為15 min,濃度為花青素11.53 mg/mL,β-胡蘿卜素1.18 mg/mL。
4、采用電化學(xué)方法研究了花青素、β-胡蘿卜素、兩者混合物和添加了共吸附劑分子的混合物的能級位置,并分析不同溶液與TiO2薄膜以及電解液間的能級匹配關(guān)系,在此基礎(chǔ)上討論了共敏化的機(jī)理和脫氧膽酸對天然染料
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