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成果信息

本發(fā)明采用 FTO 透明導(dǎo)電玻璃襯底上生長(zhǎng)的 Al 或 In 摻雜的 ZnO 透明導(dǎo)電 納米線陣列作為 DSCs 的透明電極，它不但具有高的電子遷移率，而且具有較高的載流子濃 度，所以電導(dǎo)率高。本發(fā)明將這種 ZnO 透明導(dǎo)電納米線陣列作為 DSCs 的透明導(dǎo)電電極，相 對(duì)于采用平面透明導(dǎo)電氧化物電極的 DSCs，能夠較大幅度地提高光電轉(zhuǎn)換效率。一方面， 與未摻雜的 ZnO 透明半導(dǎo)體納米線陣列相比，本發(fā)明的 Al 或 In 摻雜的 ZnO 透明導(dǎo)電納米 線陣列的電子遷移率和載流子濃度都提高，因而電導(dǎo)率顯著地提高（一般高2個(gè)數(shù)量級(jí)），能 夠?qū)?DSCs 產(chǎn)生的光電子盡快地傳輸至外電路 ；另一方面，本發(fā)明的 Al 或 In 摻雜的 ZnO 透 明導(dǎo)電納米線陣列為絨面結(jié)構(gòu)，與平面的透明導(dǎo)電氧化物膜玻璃電極相比，增大了納米顆粒 TiO2 光陽(yáng)極與絨面結(jié)構(gòu)電極的接觸面積，即電子傳輸?shù)耐ǖ涝龆?，能夠提高收集電子?將電子傳輸至外電路的效率，因此提高 DSCs 的光電轉(zhuǎn)換效率。)

背景介紹

近十年來，世界各國(guó)都加大對(duì) DSCs 的研發(fā)力度，尤其是瑞士和日本在研究和產(chǎn)業(yè)化方面一直走在世界前列。我國(guó)非常重 視 DSCs 的研究和開發(fā)，中科院等離子體物理所、物理所、化學(xué)所、理化所、長(zhǎng)春應(yīng)化所、北京 大學(xué)、清華大學(xué)、武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等研究機(jī)構(gòu)分別在大面積 DSCs（15×20cm 2 ）、應(yīng)用示 范工程（500W）、固態(tài)復(fù)合電解質(zhì)、光陽(yáng)極材料、有機(jī)染料、新型對(duì)電極、柔性 DSCs、單極板全 固態(tài) DSCs 等方面取得重要成果。DSCs 以其高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)成為硅太陽(yáng)電池強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng) 者，但仍需進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、降低成本、大面積化和柔性化，從而推動(dòng) 其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。)

應(yīng)用前景

本發(fā)明涉及一種基于 ZnO 透明導(dǎo)電納米線陣列為透明電極的染料敏化太陽(yáng)電池，它以絨面結(jié)構(gòu)的 ZnO 透明導(dǎo)電納米線陣列作為透明電極，可起到加快電子傳輸至導(dǎo)電電極和絨面陷光作用， 從而提高光電轉(zhuǎn)換效率，可見具有很大的實(shí)用價(jià)值和環(huán)保意義。)