[01283957]基于二氧化硅/二氧化钛复合光阳极的染料敏化太阳能电池及其制备方法和应用

针对染料敏化太阳能电池（DSC）中铂对电极溶解、液体电解质挥发、电荷传输滞后、介孔光阳极的光吸收率低等科学问题，开展了合金对电极、导电凝胶电解质、增光光阳极三方面的系统研究，在材料设计与制备、器件化、构效关系及合金对电极耐溶解、导电凝胶电解质催化和光阳极增光的相关理论等方面取得了创新性成果，完善了该领域结构设计和构效关系的理论，为发展高性能太阳能电池材料和器件奠定了基础。

主要研究成果有：

1、对电极方面：形成了低铂、非铂合金以及复合材料三类对电极材料体系，发展了合金对电极耐溶解理论。利用过渡金属合金化的相关理论，通过多学科理论的交叉和融合，设计和制备出高光电转换效率的低成本DSC，这是对当前DSC理论研究的一项重要补充与拓展。

2、电解质方面：建立了多功能导电凝胶电解质的制备新方法并提出了相关催化理论，开辟了提高电解质中氧化态离子催化反应和电荷传输动力学的新途径。利用三维凝胶体系的吸附性制备的多功能导电凝胶电解质加快了I3-I-的催化反应过程，揭示了提高电荷传输能力和转换动力学的本质规律，为提高准固态DSC的光电转换效率提供了科学依据。

光阳极方面：开发了具有增光效应的光阳极体系，并提出了折射率匹配增光理论这为实现对太阳光谱的高效利用提供了新途径。

申请人已围绕上述工作以第一或通讯作者在Journal of Materials Chemistry A （影响因子：8.262）、Nanoscale （影响因子：7.760）Chemical Communications （影响因子：6.567）、Journal of Power Sources （影响因子：6.333）等杂志发表SCI论文65篇。

其中，本项目中20篇代表性论文共被他引494次，单篇最高他引34次。

以第一发明人授权国家发明专利6项。

围绕后续工作，已在Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Energy等杂志发表80余篇SCI论文，研究成果也被中央电视台、科技部、科技日报等作为科技要闻报道。