染料敏化太阳能电池中的染料共敏化行为研究(3)
。Park 等人通过模拟色谱柱分离的原理，采用了吸附-部分脱附-吸附-部
分脱附的方法，实现了 P5/N719/N749 三种染料的分层吸附，共敏化后的电池的入射光子电流
转换率（IPCE）值很好的涵盖了各个单一染料构成电池的IPCE 值。2008 年，Grätzel 教授研
究团队采用 Al2O3薄膜阻挡层的方法，实现了 TiO2/JK-2/Al2O3/SQ1 的染料分层吸附结构，得
到了性能很好的电池，光电能量转换效率高达 8.65%。他们还用 TT1 染料和 JK—2 染料作为
共同敏化剂制作了染料敏化太阳能电池，获得 7.74%的光电能量转换效率，而且在可见光区
有更好的吸收。上述实验都以分层吸附的方式，很好地实现了染料的共敏化，证实了多染料
共同敏化后的效果比单一染料敏化的效果更好，并在一定程度上避免了不同染料分子间的相
互作用，但上述实验工艺复杂，很难精确掌握各个染料在 TiO2多孔膜上的吸附量，特别是在
较薄的 TiO2多孔膜上，很难真正实现染料的分层吸附。但是如果将吸收光谱互补的染料溶液
以“鸡尾酒”的方式混合后吸附在 TiO2多孔膜上，会更大程度的利用 TiO2多孔膜上有限的活
性吸附点，来增加 TiO2多孔膜对太阳光的吸收利用，重点是其操作工艺简单。1.2 染料敏化太阳能电池的工作原理
染料敏化是指与宽带隙半导体的导带和价带能量匹配的一些染料吸附到半导体表面，利
用染料对可见光的强吸收，将体系的光谱响应范围扩展至可见光区的技术。DSSC 正是基于
染料敏化这一技术，将敏化染料吸附在纳米半导体多孔薄膜上发展起来的一种新型太阳能电池。
典型的染料敏化太阳能电池的结构如图 1.1 所示，它是由FTO导电玻璃、Pt对电极、电解质(常用I-)和吸附光敏化染料的 TiO2 纳米晶宽禁带半导体薄膜组成的“三明治”式结构
电池。TiO2 纳米晶半导体薄膜和光敏化染料是染料敏化太阳能电池的核心。