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第1章 太阳能电池概况 1

1.1太阳能 1

1.1.1太阳常数 2

1.1.2太阳光谱 3

1.1.3光伏发电 5

1.2太阳能电池的基本原理 6

1.2.1半导体基本知识 6

1.2.2能带结构 7

1.2.3载流子 9

1.3太阳能电池的发展历史及分类 10

1.3.1太阳能电池的发展简史 10

1.3.2太阳能电池的分类 11

1.4太阳能电池的发展前景 13

参考文献 13

第2章 染料敏化太阳能电池 15

2.1染料敏化太阳能电池的发展历史 15

2.2染料敏化太阳能电池的基本结构 17

2.3染料敏化太阳能电池的基本原理 18

2.3.1电子-空穴对的分离 19

2.3.2光生电子的复合 20

2.4染料敏化太阳能电池的评价与表征测试 21

2.4.1光伏性能测试 21

2.4.2形貌分析 23

2.4.3成分分析 27

2.4.4电池的量子效率 29

2.5染料敏化太阳能电池的工作模型 30

参考文献 33

第3章 染料敏化太阳能电池半导体光阳极 35

3.1染料分子的选择标准以及研究现状 35

3.2光阳极半导体材料的选择与种类 39

3.3形貌控制纳米晶光阳极 43

3.3.1高比表面积光阳极 44

3.3.2纳米线结构光阳极 45

3.3.3纳米管结构光阳极 53

3.3.4多级结构光阳极 58

3.3.5其他结构光阳极 62

3.4掺杂纳米晶光阳极 65

3.4.1金属元素掺杂 66

3.4.2非金属元素掺杂 69

3.4.3复合元素掺杂 70

3.5复合纳米晶光阳极 73

3.5.1同质复合光阳极 74

3.5.2异质复合光阳极 79

3.6改善光阳极的途径 86

3.7光阳极材料的发展前景 87

参考文献 88

第4章 染料敏化太阳能电池的对电极 97

4.1对电极催化剂的选择标准 97

4.2对电极催化剂的种类 101

4.2.1铂材料 101

4.2.2合金材料 102

4.2.3碳材料 103

4.2.4过渡金属化合物 104

4.2.5导电聚合物 105

4.2.6复合材料 106

4.3对电极的催化机理 108

4.4对电极的合金效应 111

4.5透明对电极 117

4.6对电极的制备方法 121

4.6.1磁控溅射法 121

4.6.2电化学沉积法 121

4.6.3热分解法 122

4.6.4化学还原法 122

4.6.5气相沉积法 123

4.6.6置换法 124

4.6.7水热法 125

4.6.8原位聚合法 126

4.7对电极存在的问题 126

4.8对电极材料的发展前景 127

参考文献 128

第5章 染料敏化太阳能电池的电解质概况 134

5.1电解质的概述 134

5.2液体电解质 135

5.2.1多碘体系电解质 135

5.2.2非碘体系电解质 136

5.3液体电解质存在的问题 149

5.4离子液体电解质 149

5.5准固体电解质 153

5.5.1基于凝胶剂准固态电解质 154

5.5.2基于三维网络聚合物准固态电解质 158

5.5.3基于离子液体准固态电解质 162

5.6固体电解质 163

5.6.1加速离子的传输 165

5.6.2改善电解质的渗透能力 167

5.6.3减小界面间的复合反应 169

5.7添加剂对电解质的影响 169

5.8电解质的发展前景 170

参考文献 171

第6章 染料敏化太阳能电池的创新性设计 177

6.1 P型染料敏化太阳能电池 177

6.2平面柔性染料敏化太阳能电池 181

6.2.1柔性光阳极 183

6.2.2柔性对电极 185

6.3纤维状染料敏化太阳能电池 186

6.4可拉伸染料敏化太阳能电池 190

6.5凹槽型染料敏化太阳能电池 193

6.6圆筒式染料敏化太阳能电池 194

6.7多功能染料敏化太阳能电池 195

参考文献 201

第7章 量子点敏化太阳能电池 205

7.1量子点概述 205

7.1.1量子效应 205

7.1.2量子点的应用 207

7.1.3量子点的优势 210

7.2量子点敏化太阳能电池与染料敏化太阳能电池的区别 212

7.3量子点敏化太阳能电池的关键材料 213

7.3.1量子点敏化剂 215

7.3.2宽禁带半导体 229

7.3.3电解质 235

7.3.4对电极 242

7.4量子点敏化太阳能电池的发展前景 246

参考文献 246