作者简介
戴松元 教授、博士生导师, 国家“973”计划首席科学家(2006～2010年，2011～2015年)，华北电力大学可再生能源学院院长，中国科学院等离子体物理研究所特聘研究员，中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室主任；中国科学院能源研究委员会委员，国际光化学转换与太阳能存储大会(IPS)国际委员会委员(2012～2016年)，亚太地区DSC&OPV国际委员会委员。荣获2005年度上海国际工业博览会创新奖，2007年度第八届安徽青年科技奖，2012年度中国可再生能源学会科学技术奖二等奖和2013年度“中国光伏成就奖”。是国际上较早从事染料敏化太阳电池基础研究和实用化研究的学者，，就材料微观结构与电池性能影响的关联机制展开系统性研究，创造性地开展实用化电池组件光、电和热性能研究，基本解决了电池老化和性能衰减难题。建立国内第一条染料敏化太阳电池实验生产线及首座500W示范电站系统。2012年成功开发了具有国际先进水平的成套制备工艺技术和设备，完成0.5MW中试生产线建设，建立5kW示范系统，为国内染料敏化太阳电池产业化奠定坚实基础。发表学术论文200余篇，已授权国家发明专利近20项。
目录
《纳米科学与技术》丛书序
PREFACE
序
序言
前言
第1章导论
1.1太阳电池发展概况
1.1.1太阳电池发展简史
1.1.2太阳电池发展现状
1.1.3太阳电池应用概况
1.2太阳电池分类及其应用简介
1.2.1太阳电池分类
1.2.2太阳电池组件分类及其应用
1.2.3硅基太阳电池
1.2.4CdTe太阳电池
1.2.5CIGS太阳电池
1.2.6染料敏化太阳电池
1.2.7聚合物太阳电池
1.2.8量子点太阳电池
1.2.9其他类新型太阳电池
1.3染料敏化太阳电池
1.3.1染料敏化太阳电池发展历程
1.3.2染料敏化太阳电池研究现状
1.3.3染料敏化太阳电池技术特点
1.3.4染料敏化太阳电池应用前景
参考文献
第2章纳米半导体材料
2.1纳米半导体材料在DSC中的应用
2.1.1纳米半导体多孔薄膜的作用
2.1.2纳米半导体多孔薄膜的制备方法
2.2DSC中常用的纳米半导体材料
2.2.1二氧化钛
2.2.2氧化锌
2.2.3氧化锡
2.2.4其他半导体材料
2.3新型纳米结构材料在电池上的应用
2.3.1一维纳米材料
2.3.2三维纳米TiO2多孔薄膜
2.4TiO2薄膜的能级结构
2.4.1半导体电极的平带电势
2.4.2半导体电极平带电势的测量方法
2.4.3测试条件对平带电势的影响
2.4.4不同微结构薄膜电极的能级结构
2.5纳米半导体电极修饰
2.5.1表面物理化学修饰
2.5.2元素掺杂
2.5.3其他掺杂修饰
2.6电极结构优化设计
2.6.1小颗粒致密层的引入
2.6.2纳米TiO2多孔薄膜层的作用
2.6.3大颗粒TiO2薄膜层的光散射效应
2.6.4大面积纳米多孔薄膜电极的微结构设计
2.7p型光阴极敏化染料太阳电池
2.7.1p型光阴极敏化染料太阳电池原理
2.7.2p型半导体
2.7.3其他p型半导体
参考文献
第3章染料敏化太阳电池用染料敏化剂
3.1导论
3.1.1染料敏化剂的作用
3.1.2染料敏化剂的分类
3.1.3染料敏化剂的结构及分子设计
3.1.4染料敏化剂相关量化计算
3.2阳极敏化电池用染料敏化剂
3.2.1无机染料敏化剂
3.2.2多吡啶染料合成及性质
3.2.3羧酸多吡啶钌染料的性质
3.2.4染料分子结构对染料性能的影响
3.2.5羧酸多吡啶钌染料与纳晶半导体薄膜的结合方式
3.2.6有机染料敏化剂
3.3多染料协同敏化
3.4阴极敏化电池用染料敏化剂
3.4.1阴极敏化电池敏化剂的结构特性
3.4.2阴极敏化电池敏化剂研究进展
参考文献
第4章染料敏化太阳电池用电解质
4.1电解质的分类
4.1.1有机溶剂电解质
4.1.2离子液体电解质
4.1.3准固态电解质
4.1.4全固态电解质
4.2电解质中的氧化还原电对
4.2.1I—／I—3电对
4.2.2非碘氧化还原电对
4.3电解质中的添加剂
4.3.1添加剂的作用原理
4.3.2添加剂的分类
4.3.3添加剂的研究进展
参考文献
第5章染料敏化太阳电池对电极
5.1对电极及制备方法
5.1.1Pt对电极
5.1.2碳对电极
5.1.3其他对电极材料
5.1.4柔性DSC的对电极
5.2对电极表面的氧化还原反应
5.2.1对电极氧化还原反应原理
5.2.2对电极反应的表征方法
参考文献
第6章染料敏化太阳电池界面光电化学
6.1固／固接触界面
6.1.1固／固接触界面性质
6.1.2DSC中同／固接触界面构成
6.1.3DSC中固／固接触界面性质
6.2固／液接触界面
6.2.1固／液接触界面性质
6.2.2DSC中固／液接触界面构成
6.2.3DSC中固／液接触界面性质
6.3频率域内接触界面动力学过程
6.3.1时间域与频率域过程
6.3.2接触界面动力学过程测量方法
6.3.3调制电压下接触界面动力学过程
6.3.4调制光作用下接触界面动力学过程
6.3.5阻抗谱与IMPS区别
6.4界面电子注入过程
6.4.1TiO2能带形成及与染料的耦合
6.4.2光生电子的产生与注入动力学
6.5光生电子的传输动力学
6.6光生电子的收集动力学
6.7光生电子的复合动力学
6.7.1I—3／I—氧化还原对的动力学特性
6.7.2光生电子复合位置
6.7.3光生电子复合机理
6.7.4局域态对复合过程的影响
6.8光生电子传输与复合过程的相互限制
6.9TiO2导带边移动与表面钝化
6.10接触界面特性对动力学的影响
6.10.1两相接触界面电学特性对动力学的影响
6.10.2三相接触界面电学特性对动力学的影响
6.10.3不同电解质环境中染料—TiO2／EL界面修饰对动力学的影响
6.11接触界面光学特性对动力学的影响
6.12不同染料分布条件对动力学的影响
参考文献
第7章染料敏化太阳电池结构设计与模拟
7.1染料敏化太阳电池的工作原理
7.2染料敏化太阳电池性能参数
7.2.1短路电流
7.2.2开路电压
7.2.3填充因子
7.2.4光电转换效率
7.3大面积染料敏化太阳电池结构设计
7.4大面积染料敏化太阳电池性能模拟
7.4.1光吸收及电子传输
7.4.2DSC电荷传输
参考文献
第8章染料敏化太阳电池性能测试及组件应用
8.1染料敏化太阳电池光伏性能测试
8.1.1大气质量与太阳光谱
8.1.2染料敏化太阳电池的测试参数
8.1.3染料敏化太阳电池的测试原理
8.1.4染料敏化太阳电池的测试标准
8.1.5染料敏化太阳电池光伏性能的多通道实时监测
8.1.6测试环境对染料敏化太阳电池光伏性能的影响
8.2染料敏化太阳电池组件的应用
8.2.1独立光伏阵列的应用与技术
8.2.2建筑一体化的应用与设计
8.2.3光伏农业一体化的应用
参考文献
附录缩略语
索引
