摘要：借助于强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了纳米TiO2多孔薄膜在TiCl4溶液处理后组装成的染料敏化太阳电池(DSC)中电子传输和背反应动力学特性.研究表明:纳米TiO2多孔薄膜经TiCl4溶液处理后,电池中暗电流减小,电子寿命τn明显延长,电子传输时间τd缩短,电子有效扩散系数Dn增大,电子扩散长度Ln值升高,入射单色光子/电子转化效率ηIPCE增加,光生电荷量Qoc显著增加.文章从微观层面上研究了TiCl4溶液处理纳米TiO2多孔薄膜对DSC内部电子的产生、传输和复合过程的影响,从而很好地解释了电池光伏性能随TiCl4溶液处理的变化关系.

摘要：电化学阻抗谱(EIS)是染料敏化太阳电池(DSC)领域中最重要的研究手段之一。本文详细介绍了EIS在DSC研究中的理论模型、实验方法、内部电荷传输和转移过程、阻抗信息提取和动力学过程解析的最新研究进展;综述了其在光阳极、电解液体系、对电极、稳定性、新结构设计等DSC各个研究领域中的应用,特别总结了DSC内部各个组成部分的阻抗特性。最后,对这些方面存在的问题进行了评论,并对未来新材料和电池机理的深入研究进行了展望。

摘要：介绍了一台低成本的常压微波等离子体炬设备,给出了该设备构造及喷嘴的设计思路,分析了各种气体的非磁化微波等离子体的击穿电场强度,数值求解了设备中矩形TE103谐振腔中的电磁场分布,应用高频电磁场模拟分析软件HFSS优化了喷嘴在波导中的具体位置,并对优化后喷嘴周围的电场分布进行了模拟。模拟结果表明:微波输入有效功率为500W,喷嘴伸出矩形波导1mm时,喷嘴尖端处的电场强度在1.2×106 V.m-1以上,远大于氩气的击穿电场强度,更易于等离子体炬的激发。实验结果证明了模拟结果的正确性和装置的有效性。

摘要：本文主要利用Ti O2亚微米球较强的光散射特性设计了纳米Ti O2颗粒/亚微米球多层结构光阳极,并借助强度调制光电流谱(intensity-modulated photocurrent spectroscopy)、电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy)和入射单色光光电转化效率(incident photon-to-current conversion efficiency),研究亚微米球的引入对多层结构薄膜内缺陷态、电子传输时间、电子收集效率和界面电荷转移性能的影响.强度调制光电流谱反映出亚微米球表面缺陷态少,但其颗粒间接触不紧密,导致在接触部位形成了势垒,阻碍了电子的传输,导致电子传输时间增长.电化学阻抗谱结果表明不同多层结构电池界面复合无明显差别,同时底层采用纳米Ti O2透明薄膜结构的电池,其光利用率要明显高于底层采用亚微米球薄膜结构的电池,Ti O2费米能级电子填充水平也相对增大,使得电池的光电转换效率得到提升.多层结构复合薄膜电荷传输和光伏特性的研究,为高效染料敏化太阳电池光阳极设计提供了实验基础.

摘要：采用第一性原理的方法优化设计ABX3钙钛矿晶体材料,对A位(A=CH_3NH_3^+、CH(NH_2)_2^+、(CH_3)_2NH_2^+、(CH_3)_3NH^+、(CH_3)_4N^+))、B位(B=Pb^(2+)、Sn^(2+))、X位(X=Cl^-、Br^-、I^-)位进行不同比例的掺杂或替换,系统探讨各位置取代对晶体结构稳定性和禁带宽度的影响,在此基础上进行材料筛选,寻找性能更优的ABX3型替换材料。

摘要：Two-dimensional(2D) lead halide perovskite materials are emerging as one of promising light-absorbing materials in perovskite solar cells(PSCs), which show outstanding stability and defect passivation. Unfortunately, the power conversion efficiency(PCE) of those stable 2D PSCs is still far behind that of 3D PSCs. Herein, we reported a simple in-situ growth technique for the ethylenediamine lead iodide(EDAPbI4) layer on the top of formamidinium lead iodide(FAPbI3) layer. The rationally designed layered architecture of2D-3 D perovskite film could improve the PCE of the PSCs. In addition, benefiting from the high moisture resistance and inhibited ion migration of EDAPbI4 layer, the 2D-3D-based devices showed obviously enhanced long-term stability,keeping the initial PCE value for 200 h and 90% of its initial PCE even after 500 h.

摘要：通过分析染料敏化太阳电池活性层电荷分布和电极表面的电流分布,提出了一个大面积染料敏化太阳电池的数学模型,并实验验证了模型的可靠性.以大面积并联染料敏化太阳电池为例,模拟研究了不同结构参数下电池的输出性能,结果表明当电池的材料和制作工艺一定时,通过优化电池的结构参数能获得最大的光电转换效率.

摘要：利用强度调制光电流谱(IMPS)研究了不同微结构的TiO2薄膜在不同的浸泡时间条件下的染料分布情况,分析了染料分布对染料敏化太阳电池光伏性能的影响.研究结果表明,TiO2薄膜中确实存在染料的不均匀分布现象,染料不均匀分布对太阳电池的光伏性能有显著的影响.

摘要：在染料敏化太阳电池中,染料敏化剂分成无机染料与有机染料两大类。无机染料受稀有金属钌的制约而成本较高,开发有机染料是降低染料敏化太阳电池成本的有效手段,成为目前研究的热点。本文从有机染料敏化剂的分子设计入手,简述了染料敏化太阳电池中有机染料敏化剂的基本结构,将有机染料敏化剂分为吲哚啉类染料、香豆素类染料、三苯胺类染料、菁类染料、方酸类染料、二烷基苯胺类染料、咔唑类染料、芴类染料、二萘嵌苯类染料、四氢喹啉类染料、卟啉类染料及酞菁类染料等,详细评述了这些有机染料敏化剂及多种染料协同敏化的最新研究进展,并对有机染料的发展前景进行了展望。

摘要：该试验从染料敏化太阳电池的测试原理和所需要的测试方案出发,结合测试系统对软件系统的需求,并基于LabVIEW具有使用方便,易于扩展,能够实现模块化、实时性、多任务等方面的优点,选用LabVIEW为测试系统软件的程序设计语言,几年来的实验结果表明,此测试系统符合染料敏化太阳电池测试和实时监测的要求.