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人工晶体学报 ›› 2015, Vol. 44 ›› Issue (4): 918-927.

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染料敏化太阳能电池中花青素与β-胡萝卜素天然染料共敏化的研究

韩荣荣;林红;申何萍;杨桂军;王冲;王刚   

  1. 青海大学化工学院,西宁,810016;青海大学化工学院,西宁810016;清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084;清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084
  • 出版日期:2015-04-15 发布日期:2021-01-20
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51362025);国家高技术研究发展计划(863计划)(2011AA050522);青海省科技厅昆仑学者计划

Study on Anthocyanin and β-Carotene Natural Dye Co-sensitization in Dye Sensitized Solar Cell

HAN Rong-rong;LIN Hong;SHEN He-ping;YANG Gui-jun;WANG Chong;WANG Gang   

  • Online:2015-04-15 Published:2021-01-20

摘要: 从高原格桑花和胡萝卜中提取天然染料花青素和β-胡萝卜素作为敏化剂,并组装染料敏化太阳能电池(DSC).研究了提取的天然染料的光吸收性能、主要成分和共敏化方式,讨论了花青素和β-胡萝卜素的共敏化形式、比例、浓度和时间对DSC光电性能的影响.研究发现,花青素和β-胡萝卜素混合敏化时表现出明显的共敏化作用,而分层敏化时则共敏效果不明显.当花青素含量逐渐降低时,共敏化电池的短路电流和光电转换效率表现出先增大后减小的趋势,且共敏化的最佳体积比为1∶1,同时发现共敏化时间比通常少很多,最佳敏化时间为15min.最佳共敏化条件下组装的DSC的短路电流密度为0.725 mA/cm2,光电转换效率为0.267;,相比于花青素和β-胡萝卜素单独敏化时组装的DSC,短路电流分别提高了60;和505;,光电转换效率分别提高了51;和480;,这主要得益于共敏化后拓宽的光谱吸收范围.

关键词: 染料敏化太阳能电池;花青素;β-胡萝卜素;共敏化;光电转换效率

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