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wangzhijian

木虫 (正式写手)

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专业: 催化化学

[交流] DSSC中TiO2的作用？

DSSC中TiO2的作用除了使电子空穴对分离外，还有其他作用么？是否与I2/I3-的氧化还原有关呢？谢谢！

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1楼 2008-07-23 22:30:09

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fengqwen1314

木虫 (正式写手)

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虫号: 539949
注册: 2008-04-05
专业: 金属有机化学

★
martintienwoo(金币+1,VIP+0):3ks

DSSC的结构如图1所示,它是由导电玻璃(F/
SnO2)、吸附染料的TiO2纳米晶薄膜、两极间的电解质
(常用I-/I3-)和Pt对电极组成的夹心状电池。其工作
原理同自然界的光合作用一样,通过有效的光吸收和电
荷分离而把光能转变为电能。由于TiO2的禁带宽度较
大(3·2eV),可见光不能将其直接激发;在其表面吸附一
层染料敏化剂后,染料分子可以吸收太阳光而产生电子
跃迁。由于染料的激发态能级高于TiO2的导带,所以
电子可以快速注入TiO2;电子在导带基底上富集,通过外电路流向对电极。染料分子输出电子后成
为氧化态,它们随后被电解质中的I-还原而得以再生,而氧化态的电解质(I3-)在Pt对电极上得到
电子被还原,从而完成一个光电化学反应循环。
DSSC的评价参数主要有5个:短路电流密度(JSC)、开路电压(VOC)、填充因子(FF)、入射光光
电转换效率(IPCE)和能量转换效率(η)。IPCE描述DSSC在单色光作用下的光电转换效率,Iph和
P分别表示单位面积的入射光产生的光电流和能量;FF的定义中Iph(max)Vph(max)表示电池的最大输
出功率;η定义为DSSC的最大输出功率和入射太阳光的能量(Pin)之比。在电池测试中使用辐射
强度为1000W/m2的模拟太阳光,即AM1·5太阳光标准。

IPCE=1240Iph[μA]P[μW]λ[nm]　FF=Iph(max)Vph(max)JSCVOC　η=JSCVOC(FF)P