基于結(jié)構(gòu)和材料耦合的染料敏化太陽能電池的研究.pdf

1、近年來,太陽能作為一種可代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料的清潔能源得到了越來越廣泛的關(guān)注,能源危機(jī),溫室效應(yīng)已經(jīng)使開發(fā)這種新型能源便得越來越刻不容緩。染料敏化太陽能電池因其造價(jià)低廉,制作方式簡單,要求較低而吸引了世界各國學(xué)者的注意。然而,當(dāng)前的染料敏化太陽能電池的效率仍然比較低,難以廣泛應(yīng)用,為此本文中,需要解決的核心問題是如何提高染料敏化太陽能電池的效率,早日實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化。
　　本文采用光子晶體結(jié)構(gòu)和納米金粒子制備染料敏化太陽能電池,另辟蹊徑,

2、分別通過結(jié)構(gòu)耦合共振和材料耦合協(xié)同作用兩種原理,從理論計(jì)算出發(fā),結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,成功得制備了不同結(jié)構(gòu)、材料的電池,大幅度提升了染料敏化太陽能電池的效率。其中,結(jié)構(gòu)耦合共振是指光子晶體結(jié)構(gòu)與納米金陣列結(jié)合,通過兩種周期性結(jié)構(gòu)共同對(duì)調(diào)控入射光,在某些頻率下產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振現(xiàn)象,將染料敏化太陽能電池的效率提升了41％。材料耦合協(xié)同作用是指利用納米金粒子與染料之間的協(xié)同作用,采用多種染料共同敏化電池,將效率提升了43%。為此,制備的染料敏化太陽能電