新型CeO2基材料在染料敏化太阳能电池光阳极中的应用研究进展

韩含 顾鑫鑫 王敏 韩贵 白静怡

摘要：指出了染料敏化太阳能电池（DSSCs）作为新一代太阳能电池，具有制备工艺简单、成本低、效率高、稳定性好等优点·光阳极是染料敏化太阳能电池的核心部分，也是影响电池效率的关键部分。CeO2基复合材料具有与TiO₂相匹配的能级结构，易形成电子传输通道，降低了光生电子-空穴的复合，电池光电转换效率最高可达到7.05%。介绍了2種不同的CeO₂基复合材料CeO₂，Au@CeO₂：Yb/Er在染料敏化太阳能电池中的应用，并着重分析了其比表面积、光散射能力以及光响应能力对染料敏化太阳能电池性能的影响以及研究进展。以供参考。

关键词：氧化铈;光阳极;染料敏化太阳能电池;光电转换效率

中图分类号：TM914 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0137-03

1 引言

21世纪以来能源已成为人类关注的焦点，随着人类社会的高度集约化以及人口总数不断增加，人类对于能源的需求也不断增高。然而，随着化石能源的枯竭以及全球对温室效应的关注，一系列环境问题以及能源紧缺问题也相伴而生，因此，开发利用清洁可再生能源成为人类目前迫切需要解决的问题。据估计，太阳至少能正常运行约50亿万年，太阳能可谓是取之不尽、用之不竭的能源，随着人类工业技术的迅速发展，太阳能电池的光电利用发展突飞猛进。目前，传统的染料敏化太阳能电池最高效率已超过12%[1]，但远低于其理论效率30%。因此，研究者们为了提高DSSCs的光电转换效率，对其关键组分进行了改革最优化，本文主要对其关键组分光阳极进行优化，讨论不同CeO₂基复合光阳极对染料敏化太阳能电池性能影响。……