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染料敏化太阳能电池组成和原理及敏化染料的研究
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进入 20世纪以来 ， 伴随着人类工业文明的迅速发展 ， 煤、石油、天然气等矿物资源日益枯竭 ， 由此引发的能源危机和环境污染已成为亟待解决的严重问题。 因此人们迫切需要寻找其他新的可替代能源。 太阳能具有取之不尽、用之不竭、安全可靠、无污染、不受地理环境制约等诸多优点 ， 愈来愈受到广泛重视。 1991年 ， Gr a¨tzel领导的研究小组在太阳能光电池领域取得了突破性进展 ， 研制出用羧酸联吡啶钌 （ II） 染料敏化的 TiO2 纳米晶多孔膜作为光电阳极的化学太阳能光电池 ， 称为 Gr a¨tzel电池或染料敏化纳米晶体太阳能光电池 （Dye - Sensitized Nanocrystalline Photovoltaic Cells）。 其光电转换效率由原来的不到 1%提高到 7. 1% ～7. 9% ［ 1 ］ ， 接近了多晶硅光电池的转换效率 ， 而成本仅为硅光电池的 1 /10～1 /5， 使用寿命可达 15年以上。 这一重大突破使得有机染料敏化的太阳能电池向实用阶段迈进了一大步。 1998年 ， Gr a¨tzel等人 ［ 2 ］又研制出全固态纳米晶体光电池 ， 利用固体有机空穴传输材料替代液体电解质 ， 单色光电转换效率可达 33%. 由于这种电池具有成本低、制作工艺简单、稳定性好等优势 ， 引起了全世界的关注.
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