非金属掺杂改善染料敏化太阳电池效率的机理研究

染料敏化太阳电池由于具有理论光电转换效率高、成本低、制备工艺简便等特点被认为是能够取代传统硅太阳电池的新一代太阳电池。但是这一新型太阳电池要实现产业化，需要解决光电转换效率低这一重大问题。迄今的高效率化研究主要是通过开发新型染料和二氧化钛以外的半导体材料等,成效不显著。申请者通过采用氮掺杂氧化钛作为染料敏化太阳电池的光阳极，实现了光电转换效率的大幅度提高。但是能够获得高效率的机理仍有待于解明。本申请拟从非金属元素掺杂如何改变了二氧化钛光阳极的电子结构和能级结构作为切入点，探索它们与太阳电池效率之间的内在关系，以期阐明获得高效率的机理，为进一步提高效率提供理论依据。并可望有助于澄清在光催化领域对氮掺杂可见光响应机理等有争议的问题。同时将研究非金属掺杂浓度和掺杂浓度比的改变，对太阳电池内部能级结构和效率的影响，寻找最佳掺杂浓度并对太阳电池实行最优化，进一步提高染料敏化太阳电池的光电转换效率。