一种染料敏化太阳能电池电子寿命分布的测量方法技术

一种染料敏化太阳能电池电子寿命分布的测量方法，通过在一定入射光波长下改变光强对染料敏化太阳能电池的开路电压、短路电流、电子电量进行准连续测定，并依据染料敏化太阳能电池中电解质的氧化还原电势得到纳米多孔薄膜表面态电子的寿命分布。本发明专利技术的优点是：该测量方法可以获得处于不同能级的光生电子的电子寿命，有助于进一步研究染料敏化太阳能电池中多孔薄膜的界面电子转移机制，为研究多孔二氧化钛薄膜界面电子转移提供了可靠地表征手段，对高效染料敏化太阳能电池的设计和开发具有重要指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜器件界面电子转移测量
，具体涉及一种染料敏化太阳能 电池电子寿命分布的测量方法。
技术介绍
1991年瑞士洛桑高等工业学院的Gratzel教授研制成功了光电转换效率为7.1-7.9%的染料敏化太阳电池。目前基于钌配合物染料和碘电解质的敏化电池效率已经超 过11%，采用有机染料和钴基电解质的敏化电池光电转换效率也超过10%。虽然敏化电池的 效率在不断提升，但是相对于目前大规模应用的硅电池而言，敏化电池的电池效率仍有待 提升。影响敏化电池效率的关键因素之一是多孔薄膜(如TiO2或ZnO)与电解质的界面存 在严重的电子复合。一部分的光生电子会因电池内部的复合反应而损失，进而无法形成光 电流。所以研究光生电子的界面电子转移机制已成为开发高效染料敏化太阳能电池的关键 问题之一。电子寿命是描述界面电子转移速率的关键参数，这一参数表示电子从激发态染料 注入到多孔薄膜开始直到电子被氧化态电解质分子复合为止的平均时间。目前，电子寿命 的测量手段包括开路电压衰减方法、光强调制光电压谱和光电压瞬态技术等。研究表明，被 注入到多孔薄膜的光生电子会处于不同的能量状态，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种染料敏化太阳能电池电子寿命分布的测量方法，其特征在于步骤如下：1）选取波长为525nm的单色LED作为入射光光源，光源的输出光功率为0?100?mW?cm?2并连续可调，使用通光孔调节光斑大于等于染料敏化太阳能电池的薄膜面积，并将入射光光斑均匀覆盖在染料敏化太阳能电池的光阳极或对电极表面；2）在输出光功率范围内，设定由低到高均匀选取一系列的n个入射光强度，n的范围是10?100；3）固定LED光源的输出功率为选定的入射光强I0i，其中i表示准连续测量的采样点序号，将受光的染料敏化太阳能电池置于开路状态，待电池的状态稳定后，测量电池的开路电压Voc?i和电子电量Q?i，然后将电池置于短路条件...

【技术特征摘要】
1.一种染料敏化太阳能电池电子寿命分布的测量方法，其特征在于步骤如下:1)选取波长为525nm的单色LED作为入射光光源，光源的输出光功率为0-100mff cm_2 并连续可调，使用通光孔调节光斑大于等于染料敏化太阳能电池的薄膜面积，并将入射光光斑均匀覆盖在染料敏化太阳能电池的光阳极或对电极表面；2)在输出光功率范围内，设定由低到高均匀选取一系列的个入射光强度，的范围是 10-100 ；3)固定LED光源的输出功率为选定的入射光强Jc/,其中i表示准连续测量的采样点序号，将受光的染料敏化太阳能电池置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙喆，王辉，张亚珂，梁茂，薛松，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：