摘要：隨著能源危機的加劇，染料敏化太陽能電池以其低成本、制造工藝簡單等優點受到各國科學家的廣泛關注。文章回顧了染料敏化太陽能電池從生產到發展到成熟的成就和現階段的成就。染料敏化太陽能電池雖然具有許多其他太陽能電池無法比擬的優點，但也存在一些問題。例如，光電轉換效率低是制約染料敏化太陽能電池發展的重要因素之一。本文總結了提高太陽能電池器件的太陽能利用率和光電轉換效率的途徑，即優化染料敏化劑以增強結合強度，

關鍵詞：染料敏化太陽能電池；光電轉換效率；方法

中國圖書館分類號：TM914.4 文獻標記代碼：A 文章編號：2095-2945 (2018）05-0036-02

摘要：隨著能源危機的加劇，染料敏化太陽能電池以其成本低廉、制造工藝簡單等優點受到世界各國科學家的廣泛關注。本文回顧了染料敏化太陽能電池從一代到發展再到成熟所取得的成就。染料敏化太陽能電池具有許多其他太陽能電池無法比擬的優點，但也存在一些問題，如光電轉換效率低是制約染料敏化太陽能電池發展的重要因素之一。綜述了提高太陽能利用率和太陽能電池器件的光電轉換效率，即優化染料敏化劑以增強結合強度，

關鍵詞：染料敏化太陽能電池；光電轉換效率；方法

能源是人類社會賴以生存和發展的重要基礎。20世紀中葉以來，隨著人類社會的不斷進步和全球經濟的快速發展，人類面臨的環境污染和能源短缺問題越來越嚴重?；茉词侨祟愂褂玫闹饕茉??；茉丛谕苿尤祟惿鐣粩噙M步和發展的同時，也造成了不可再生化石燃料，特別是煤炭和石油資源的過度消耗。因此，為了應對日益惡化的生態環境和日益嚴峻的能源形勢，科研人員開始了新能源領域的研究和探索。在眾多能源中，太陽能作為一種可再生能源，有著非常廣闊的發展前景。在我國，太陽能儲量豐富，開發利用方便，不受地域限制。它是一種環境友好的能源，受到了世界各國研究人員的廣泛關注。

光伏效應是160多年前由法國科學家貝克勒爾發現的。自1839年貝克勒爾在實驗中發現在金屬電極上涂覆鹵化物溶液會產生光電現象[1]，即自伏特效應發生以來，太陽能電池經歷了160多年的悠久發展歷史. 迄今為止，人們已經開始了對光電化學領域的深入研究。1960 年代，H. Gerischer、H. Tributsch、Meier 和 R. Memming 發現，在某些條件下，當染料吸附在半導體上時，會產生電流 [2]。這種現象已成為光電化學電池的重要基礎。從此，染料被廣泛應用于光電化學電池的研究。從 1970 年代到 1990 年代，R. Memming、H. Gerischer，Hauffe、H. Tributsh 和其他人研究了平面電極和半導體納米晶體上各種染料敏化劑之間的光敏作用。光電轉換效率小于百分之一。1991年，Grtzel M.在《自然》上發表文章，報道染料敏化太陽能電池（DSSC）的轉換效率從2.5%提高到7.1%[3]，標志著太陽能電池的發展進入了一個全新的時代，為更充分、合理地利用太陽能提供了新的途徑。1993 年，Grtzel M. 等人。再次報道了一種光電轉換效率為10%的染料電池，僅就轉換效率而言，已經非常接近傳統硅基電池的水平。在眾多科學家和科研機構的共同努力下，染料敏化電池的性能不斷提高，越來越符合當今世界的要求。染料敏化太陽能電池制備工藝簡單，生產成本低，作為一種新型太陽能電池得到不斷發展。染料敏化劑是染料敏化太陽能電池的關鍵組成部分，因此也引起了研究人員的關注。

雖然有機染料敏化納米晶太陽能電池具有理論轉換效率高、制備工藝簡單、透明度高、半透明、成本低（僅不到硅太陽能電池的1/5）等諸多優點，但與第一種相比第一代和第二代太陽能電池還有很多亟待解決的問題。主要問題是它們的效率有待提高，原材料和器件制造成本高，以及器件的長期穩定性。一方面是因為這種新型太陽能電池的開發時間還比較短。另一方面，主要是因為傳統思維已經不能解決當今時代對染料細胞的需求。所以，如果染料電池要達到產業化階段，光電轉換效率低和長期穩定性低是制約染料敏化太陽能電池發展的重要因素之一。有機染料敏化納米晶太陽能電池采用半導體TiO2薄膜作為光陽極，通過染料對可見光的強吸收，引入帶有發色團的染料分子，提高光電轉換效率。其工作原理是：當入射光（特征吸收波長）照射在染料敏化太陽能電池納米TiO2陰極上時，染料分子中的電子吸收光子躍遷到高能激發態，從而產生電子-空穴對。電子和空穴在氧化物半導體和染料之間的界面處分離。之后，電子會迅速注入二氧化鈦的導帶染料敏化電池歷史，空穴向相反方向移動，從而在閉環中產生電流，實現光電轉換。目的。在反應過程中，激發態電子的壽命越長，越有利于電子的注入。如果被激發電子的壽命太短，電子在注入導帶之前會通過非輻射衰變被湮滅。因此，減小TiO2的禁帶寬度，減少電子和空穴的復合，提高電子注入速率，