成果信息

本发明采用 FTO 透明导电玻璃衬底上生长的 Al 或 In 掺杂的 ZnO 透明导电 纳米线阵列作为 DSCs 的透明电极，它不但具有高的电子迁移率，而且具有较高的载流子浓 度，所以电导率高。本发明将这种 ZnO 透明导电纳米线阵列作为 DSCs 的透明导电电极，相 对于采用平面透明导电氧化物电极的 DSCs，能够较大幅度地提高光电转换效率。一方面， 与未掺杂的 ZnO 透明半导体纳米线阵列相比，本发明的 Al 或 In 掺杂的 ZnO 透明导电纳米 线阵列的电子迁移率和载流子浓度都提高，因而电导率显著地提高（一般高2个数量级），能 够将 DSCs 产生的光电子尽快地传输至外电路 ；另一方面，本发明的 Al 或 In 掺杂的 ZnO 透 明导电纳米线阵列为绒面结构，与平面的透明导电氧化物膜玻璃电极相比，增大了纳米颗粒 TiO2 光阳极与绒面结构电极的接触面积，即电子传输的通道增多，能够提高收集电子和 将电子传输至外电路的效率，因此提高 DSCs 的光电转换效率。)

背景介绍

近十年来，世界各国都加大对 DSCs 的研发力度，尤其是瑞士和日本在研究和产业化方面一直走在世界前列。我国非常重 视 DSCs 的研究和开发，中科院等离子体物理所、物理所、化学所、理化所、长春应化所、北京 大学、清华大学、武汉光电国家实验室等研究机构分别在大面积 DSCs（15×20cm 2 ）、应用示 范工程（500W）、固态复合电解质、光阳极材料、有机染料、新型对电极、柔性 DSCs、单极板全 固态 DSCs 等方面取得重要成果。DSCs 以其高性价比的优势成为硅太阳电池强有力的竞争 者，但仍需进一步提高光电转换效率、长期稳定性、降低成本、大面积化和柔性化，从而推动 其产业化进程。)

应用前景

本发明涉及一种基于 ZnO 透明导电纳米线阵列为透明电极的染料敏化太阳电池，它以绒面结构的 ZnO 透明导电纳米线阵列作为透明电极，可起到加快电子传输至导电电极和绒面陷光作用， 从而提高光电转换效率，可见具有很大的实用价值和环保意义。)