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太陽能利用前沿技術(shù)叢書--染料敏化太陽電池 版權(quán)信息
- ISBN：9787122381293
- 條形碼：9787122381293 ; 978-7-122-38129-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
太陽能利用前沿技術(shù)叢書--染料敏化太陽電池 本書特色
1.作者研究經(jīng)歷豐富——領(lǐng)銜編著者林原教授是我國染料敏化太陽電池領(lǐng)域的知名專家，從事該方面研究近30年，對染料敏化太陽能電池的原理和應(yīng)用有深入的理解和認識，僅染料敏化電池領(lǐng)域就發(fā)表論文100多篇。 2.圖書體系系統(tǒng)完整——圖書體系在作者多年對染料敏化電池研究和理解的高視野之上，闡述了染料敏化太陽電池的材料、電極、電對、電解質(zhì)、結(jié)構(gòu)及測試技術(shù)，內(nèi)容完整，可稱得上是經(jīng)典著作。 3.彩色印刷閱讀方便——圖書采用彩色印刷，很多結(jié)構(gòu)圖、線條圖、微觀圖可以很清楚地識別，能有效提高閱讀理解。
太陽能利用前沿技術(shù)叢書--染料敏化太陽電池 內(nèi)容簡介
《染料敏化太陽電池》在介紹可再生能源的基本情況，染料敏化太陽電池工作原理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地闡述了染料敏化太陽電池各個組成部分，即光陽極、染料、納晶半導體、電解質(zhì)、對電極等內(nèi)容，并就疊層染料敏化太陽能電池、柔性染料敏化太陽電池、染料敏化太陽電池的測量與研究手段進行了論述。本書內(nèi)容全面，系統(tǒng)性強，是一部很好完整的染料敏化太陽電池方面的專著。 本書有助于社會人士和從事可再生能源領(lǐng)域研究的人士了解光伏行業(yè)和染料敏化太陽電池，對從事光伏研究的技術(shù)人員擴展思路、了解近期新動態(tài)、創(chuàng)新太陽電池研究方向有一定幫助，并有助于從事染料敏化太陽電池研究的研究生盡快進入本領(lǐng)域。
太陽能利用前沿技術(shù)叢書--染料敏化太陽電池 目錄
第1章 太陽能與太陽電池 001
1.1 可再生能源與太陽能 002
1.1.1 可再生能源利用的意義 002
1.1.2 可再生能源的種類 002
1.1.3 可再生能源利用的難點 003
1.2 太陽能的利用與太陽電池 004
1.2.1 太陽能的特點和利用方式 004
1.2.2 太陽電池的分類 005
1.2.3 太陽電池發(fā)電的歷史和現(xiàn)狀 005
1.3 太陽電池的工作原理 009
1.3.1 半導體物理基礎(chǔ) 009
1.3.2 半導體中的光電轉(zhuǎn)換過程 010
1.3.3 表征太陽電池性能的參數(shù) 011
1.3.4 太陽電池的轉(zhuǎn)換效率 012
1.4 染料敏化太陽電池 014
1.4.1 染料敏化太陽電池的歷史 014
1.4.2 染料敏化納晶太陽電池的工作原理 016
參考文獻 019
第2章 染料敏化太陽電池光陽極材料 021
2.1 染料敏化太陽電池光陽極材料功能與性能要求 022
2.1.1 染料敏化太陽電池光陽極材料的功能 022
2.1.2 染料敏化太陽電池光陽極性能要求 022
2.2 染料敏化太陽電池中常用光陽極材料 025
2.2.1 二元氧化物半導體光陽極材料 026
2.2.2 三元氧化物半導體材料 031
2.2.3 復合物光陽極材料 032
2.3 染料敏化太陽電池光陽極材料及電極制備工藝 038
2.3.1 光陽極納米材料的制備方法 038
2.3.2 多孔納晶薄膜光陽極的制備方法 042
參考文獻 049
第3章 染料敏化太陽電池光陽極結(jié)構(gòu) 059
3.1 染料敏化太陽電池光陽極的維度 060
3.1.1 零維光陽極結(jié)構(gòu) 060
3.1.2 一維光陽極結(jié)構(gòu) 062
3.1.3 三維光陽極結(jié)構(gòu) 073
3.1.4 分級雜化有序光陽極 077
3.2 光吸收增強型光陽極 083
3.2.1 光散射光陽極結(jié)構(gòu) 084
3.2.2 光子晶體光陽極 087
3.2.3 金屬等離子體激元增強型光陽極 090
3.3 光譜響應(yīng)拓寬型光陽極結(jié)構(gòu) 094
3.3.1 多染料共敏化光陽極 094
3.3.2 上/ 下轉(zhuǎn)換發(fā)光增強光陽極 098
3.4 光陽極的摻雜改性與表面修飾 101
3.4.1 光陽極的摻雜改性 101
3.4.2 光陽極的表面修飾 104
參考文獻 107
第4章 染料敏化太陽電池金屬-有機配合物染料 123
4.1 用于染料敏化太陽電池的染料的研究與發(fā)展 124
4.2 金屬-有機配合物染料概述 125
4.2.1 多吡啶釕配合物染料 125
4.2.2 其他金屬- 有機配合物染料 131
4.2.3 金屬卟啉配合物染料 132
4.3 金屬-有機配合物染料的發(fā)展展望 139
參考文獻 139
第5章 染料敏化太陽電池純有機染料 147
5.1 純有機染料概述 148
5.2 香豆素類有機染料 149
5.3 吲哚啉類有機染料 150
5.4 三芳胺類有機染料 155
5.5 其他有機染料 161
5.6 有機染料的發(fā)展展望 165
參考文獻 165
第6章 染料敏化太陽電池電解質(zhì)體系 171
6.1 液態(tài)電解質(zhì) 172
6.1.1 有機溶劑電解質(zhì) 172
6.1.2 離子液體電解質(zhì) 174
6.2 準固態(tài)（凝膠）電解質(zhì) 176
6.2.1 聚合物凝膠電解質(zhì) 176
6.2.2 離子液體聚合物凝膠電解質(zhì) 180
6.2.3 納米復合凝膠電解質(zhì) 182
6.2.4 有機小分子凝膠劑型凝膠電解質(zhì) 186
6.2.5 化學交聯(lián)型凝膠電解質(zhì) 187
6.3 固態(tài)電解質(zhì) 190
6.3.1 無機P型半導體固態(tài)電解質(zhì) 191
6.3.2 有機P型半導體固態(tài)電解質(zhì) 192
6.3.3 離子導電聚合物固態(tài)電解質(zhì) 196
6.3.4 其他類型固態(tài)電解質(zhì) 199
6.4 展望 200
參考文獻 201
第7章 染料敏化太陽電池氧化還原電對 217
7.1 鹵素氧化還原電對 218
7.1.1 碘氧化還原電對 218
7.1.2 溴電對 219
7.1.3 類鹵素電對 220
7.2 金屬配合物電對 220
7.2.1 鈷配合物電對 221
7.2.2 銅配合物電對 231
7.2.3 鐵配合物電對 233
7.2.4 其他金屬配合物電對 234
7.3 有機電對 235
7.3.1 TEMPO 235
7.3.2 多硫電對 235
7.4 水電解質(zhì)的氧化還原電對 237
7.5 混合電對體系 238
7.6 展望 241
參考文獻 242
第8章 染料敏化太陽電池對電極 251
8.1 對電極的基本結(jié)構(gòu)和功能 252
8.2 對電極的制備技術(shù)及性能分析方法 253
8.2.1 對電極的制備技術(shù) 253
8.2.2 對電極的性能分析方法 257
8.3 金屬對電極 261
8.3.1 鉑對電極 261
8.3.2 其他金屬對電極 264
8.3.3 合金對電極 265
8.4 過渡金屬化合物對電極 267
8.4.1 過渡金屬硫化物和氧化物對電極 267
8.4.2 過渡金屬氮化物和碳化物對電極 271
8.5 碳材料和摻雜碳材料對電極 273
8.5.1 碳材料對電極 274
8.5.2 摻雜碳材料對電極 280
8.6 導電聚合物對電極 284
8.6.1 聚苯胺對電極 284
8.6.2 聚吡咯對電極 287
8.6.3 聚（3，4-乙烯二氧噻吩）對電極 289
8.7 碳基復合對電極 291
8.7.1 Pt/碳復合對電極 292
8.7.2 過渡金屬化合物/碳復合對電極 293
8.7.3 導電聚合物/碳復合對電極 297
參考文獻 298
第9章 疊層染料敏化太陽電池 303
9.1 太陽電池的極限效率 304
9.1.1 S-Q極限效率 304
9.1.2 突破S-Q極限效率的幾種方法 305
9.1.3 疊層太陽電池的結(jié)構(gòu)與效率 307
9.2 串聯(lián)結(jié)構(gòu)疊層染料敏化太陽電池 309
9.3 并聯(lián)結(jié)構(gòu)疊層染料敏化太陽電池 311
9.4 共敏化結(jié)構(gòu)染料敏化太陽電池 314
9.5 P-N疊層染料敏化太陽電池 317
9.5.1 P-N疊層染料敏化太陽電池的結(jié)構(gòu)及工作原理 317
9.5.2 P-N疊層染料敏化太陽電池的光陰極 319
9.5.3 P-N疊層染料敏化太陽電池的研究現(xiàn)狀 321
9.6 染料敏化太陽電池與其他光伏器件的疊層 322
9.7 疊層染料敏化太陽電池的應(yīng)用 327
參考文獻 330
第10章 柔性染料敏化太陽電池 337
10.1 引言 338
10.2 基于柔性襯底的光陽極 338
10.2.1 聚合物襯底 338
10.2.2 金屬襯底 344
10.3 基于柔性襯底的對電極 345
10.3.1 鉑對電極在塑料基底上的低溫制備 345
10.3.2 在金屬基底上制備鉑電極 347
10.3.3 在柔性基底上制備碳材料 348
10.3.4 聚合物對電極 350
10.3.5 無機化合物 350
10.4 纖維型柔性染料敏化太陽電池 350
10.4.1 金屬纖維材料 351
10.4.2 碳纖維材料 353
10.4.3 聚合物纖維材料 354
10.4.4 光纖材料 355
10.5 電解質(zhì) 356
10.6 大面積全柔組件的制備 356
10.7 展望 358
參考文獻 358
第11章 染料敏化太陽電池的測量與研究手段 361
11.1 光電轉(zhuǎn)換性能的測量 362
11.1.1 J -V特性測試 363
11.1.2 光譜響應(yīng)特性測試 365
11.2 染料敏化太陽電池能級結(jié)構(gòu)的研究手段 367
11.2.1 電化學循環(huán)伏安法 367
11.2.2 Mott-Schottky法 369
11.3 染料敏化太陽電池光生電子動力學過程的研究手段 370
11.3.1 開路光電壓衰減法 370
11.3.2 短路光電流衰減法 371
11.3.3 電化學阻抗測試 372
11.3.4 強度調(diào)制光電流譜 374
11.4 常規(guī)測試方法在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用 376
參考文獻 378
第12章 染料敏化太陽電池展望與啟示 380
12.1 染料敏化太陽電池效率展望 381
12.2 染料敏化太陽電池應(yīng)用展望 384
12.3 染料敏化太陽電池基礎(chǔ)研究展望 385
12.3.1 染料敏化太陽電池相關(guān)材料的研究 385
12.3.2 染料敏化太陽電池機理研究 386
12.3.3 染料敏化太陽電池應(yīng)用研究 387
12.4 染料敏化太陽電池發(fā)展啟示 387
參考文獻 387
1.1 可再生能源與太陽能 002
1.1.1 可再生能源利用的意義 002
1.1.2 可再生能源的種類 002
1.1.3 可再生能源利用的難點 003
1.2 太陽能的利用與太陽電池 004
1.2.1 太陽能的特點和利用方式 004
1.2.2 太陽電池的分類 005
1.2.3 太陽電池發(fā)電的歷史和現(xiàn)狀 005
1.3 太陽電池的工作原理 009
1.3.1 半導體物理基礎(chǔ) 009
1.3.2 半導體中的光電轉(zhuǎn)換過程 010
1.3.3 表征太陽電池性能的參數(shù) 011
1.3.4 太陽電池的轉(zhuǎn)換效率 012
1.4 染料敏化太陽電池 014
1.4.1 染料敏化太陽電池的歷史 014
1.4.2 染料敏化納晶太陽電池的工作原理 016
參考文獻 019
第2章 染料敏化太陽電池光陽極材料 021
2.1 染料敏化太陽電池光陽極材料功能與性能要求 022
2.1.1 染料敏化太陽電池光陽極材料的功能 022
2.1.2 染料敏化太陽電池光陽極性能要求 022
2.2 染料敏化太陽電池中常用光陽極材料 025
2.2.1 二元氧化物半導體光陽極材料 026
2.2.2 三元氧化物半導體材料 031
2.2.3 復合物光陽極材料 032
2.3 染料敏化太陽電池光陽極材料及電極制備工藝 038
2.3.1 光陽極納米材料的制備方法 038
2.3.2 多孔納晶薄膜光陽極的制備方法 042
參考文獻 049
第3章 染料敏化太陽電池光陽極結(jié)構(gòu) 059
3.1 染料敏化太陽電池光陽極的維度 060
3.1.1 零維光陽極結(jié)構(gòu) 060
3.1.2 一維光陽極結(jié)構(gòu) 062
3.1.3 三維光陽極結(jié)構(gòu) 073
3.1.4 分級雜化有序光陽極 077
3.2 光吸收增強型光陽極 083
3.2.1 光散射光陽極結(jié)構(gòu) 084
3.2.2 光子晶體光陽極 087
3.2.3 金屬等離子體激元增強型光陽極 090
3.3 光譜響應(yīng)拓寬型光陽極結(jié)構(gòu) 094
3.3.1 多染料共敏化光陽極 094
3.3.2 上/ 下轉(zhuǎn)換發(fā)光增強光陽極 098
3.4 光陽極的摻雜改性與表面修飾 101
3.4.1 光陽極的摻雜改性 101
3.4.2 光陽極的表面修飾 104
參考文獻 107
第4章 染料敏化太陽電池金屬-有機配合物染料 123
4.1 用于染料敏化太陽電池的染料的研究與發(fā)展 124
4.2 金屬-有機配合物染料概述 125
4.2.1 多吡啶釕配合物染料 125
4.2.2 其他金屬- 有機配合物染料 131
4.2.3 金屬卟啉配合物染料 132
4.3 金屬-有機配合物染料的發(fā)展展望 139
參考文獻 139
第5章 染料敏化太陽電池純有機染料 147
5.1 純有機染料概述 148
5.2 香豆素類有機染料 149
5.3 吲哚啉類有機染料 150
5.4 三芳胺類有機染料 155
5.5 其他有機染料 161
5.6 有機染料的發(fā)展展望 165
參考文獻 165
第6章 染料敏化太陽電池電解質(zhì)體系 171
6.1 液態(tài)電解質(zhì) 172
6.1.1 有機溶劑電解質(zhì) 172
6.1.2 離子液體電解質(zhì) 174
6.2 準固態(tài)（凝膠）電解質(zhì) 176
6.2.1 聚合物凝膠電解質(zhì) 176
6.2.2 離子液體聚合物凝膠電解質(zhì) 180
6.2.3 納米復合凝膠電解質(zhì) 182
6.2.4 有機小分子凝膠劑型凝膠電解質(zhì) 186
6.2.5 化學交聯(lián)型凝膠電解質(zhì) 187
6.3 固態(tài)電解質(zhì) 190
6.3.1 無機P型半導體固態(tài)電解質(zhì) 191
6.3.2 有機P型半導體固態(tài)電解質(zhì) 192
6.3.3 離子導電聚合物固態(tài)電解質(zhì) 196
6.3.4 其他類型固態(tài)電解質(zhì) 199
6.4 展望 200
參考文獻 201
第7章 染料敏化太陽電池氧化還原電對 217
7.1 鹵素氧化還原電對 218
7.1.1 碘氧化還原電對 218
7.1.2 溴電對 219
7.1.3 類鹵素電對 220
7.2 金屬配合物電對 220
7.2.1 鈷配合物電對 221
7.2.2 銅配合物電對 231
7.2.3 鐵配合物電對 233
7.2.4 其他金屬配合物電對 234
7.3 有機電對 235
7.3.1 TEMPO 235
7.3.2 多硫電對 235
7.4 水電解質(zhì)的氧化還原電對 237
7.5 混合電對體系 238
7.6 展望 241
參考文獻 242
第8章 染料敏化太陽電池對電極 251
8.1 對電極的基本結(jié)構(gòu)和功能 252
8.2 對電極的制備技術(shù)及性能分析方法 253
8.2.1 對電極的制備技術(shù) 253
8.2.2 對電極的性能分析方法 257
8.3 金屬對電極 261
8.3.1 鉑對電極 261
8.3.2 其他金屬對電極 264
8.3.3 合金對電極 265
8.4 過渡金屬化合物對電極 267
8.4.1 過渡金屬硫化物和氧化物對電極 267
8.4.2 過渡金屬氮化物和碳化物對電極 271
8.5 碳材料和摻雜碳材料對電極 273
8.5.1 碳材料對電極 274
8.5.2 摻雜碳材料對電極 280
8.6 導電聚合物對電極 284
8.6.1 聚苯胺對電極 284
8.6.2 聚吡咯對電極 287
8.6.3 聚（3，4-乙烯二氧噻吩）對電極 289
8.7 碳基復合對電極 291
8.7.1 Pt/碳復合對電極 292
8.7.2 過渡金屬化合物/碳復合對電極 293
8.7.3 導電聚合物/碳復合對電極 297
參考文獻 298
第9章 疊層染料敏化太陽電池 303
9.1 太陽電池的極限效率 304
9.1.1 S-Q極限效率 304
9.1.2 突破S-Q極限效率的幾種方法 305
9.1.3 疊層太陽電池的結(jié)構(gòu)與效率 307
9.2 串聯(lián)結(jié)構(gòu)疊層染料敏化太陽電池 309
9.3 并聯(lián)結(jié)構(gòu)疊層染料敏化太陽電池 311
9.4 共敏化結(jié)構(gòu)染料敏化太陽電池 314
9.5 P-N疊層染料敏化太陽電池 317
9.5.1 P-N疊層染料敏化太陽電池的結(jié)構(gòu)及工作原理 317
9.5.2 P-N疊層染料敏化太陽電池的光陰極 319
9.5.3 P-N疊層染料敏化太陽電池的研究現(xiàn)狀 321
9.6 染料敏化太陽電池與其他光伏器件的疊層 322
9.7 疊層染料敏化太陽電池的應(yīng)用 327
參考文獻 330
第10章 柔性染料敏化太陽電池 337
10.1 引言 338
10.2 基于柔性襯底的光陽極 338
10.2.1 聚合物襯底 338
10.2.2 金屬襯底 344
10.3 基于柔性襯底的對電極 345
10.3.1 鉑對電極在塑料基底上的低溫制備 345
10.3.2 在金屬基底上制備鉑電極 347
10.3.3 在柔性基底上制備碳材料 348
10.3.4 聚合物對電極 350
10.3.5 無機化合物 350
10.4 纖維型柔性染料敏化太陽電池 350
10.4.1 金屬纖維材料 351
10.4.2 碳纖維材料 353
10.4.3 聚合物纖維材料 354
10.4.4 光纖材料 355
10.5 電解質(zhì) 356
10.6 大面積全柔組件的制備 356
10.7 展望 358
參考文獻 358
第11章 染料敏化太陽電池的測量與研究手段 361
11.1 光電轉(zhuǎn)換性能的測量 362
11.1.1 J -V特性測試 363
11.1.2 光譜響應(yīng)特性測試 365
11.2 染料敏化太陽電池能級結(jié)構(gòu)的研究手段 367
11.2.1 電化學循環(huán)伏安法 367
11.2.2 Mott-Schottky法 369
11.3 染料敏化太陽電池光生電子動力學過程的研究手段 370
11.3.1 開路光電壓衰減法 370
11.3.2 短路光電流衰減法 371
11.3.3 電化學阻抗測試 372
11.3.4 強度調(diào)制光電流譜 374
11.4 常規(guī)測試方法在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用 376
參考文獻 378
第12章 染料敏化太陽電池展望與啟示 380
12.1 染料敏化太陽電池效率展望 381
12.2 染料敏化太陽電池應(yīng)用展望 384
12.3 染料敏化太陽電池基礎(chǔ)研究展望 385
12.3.1 染料敏化太陽電池相關(guān)材料的研究 385
12.3.2 染料敏化太陽電池機理研究 386
12.3.3 染料敏化太陽電池應(yīng)用研究 387
12.4 染料敏化太陽電池發(fā)展啟示 387
參考文獻 387
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