29种天然染料敏化的太阳电池的性能研究

采用超声波萃取法从29种天然植物中提取染料, 测试天然染料的紫外-可见光(UV-vis)吸收光谱,探讨天然染料所 含的色素种类。采用水热法制备了TiO₂薄膜电极,用所提取的29种天然染料敏化TiO₂光 电极并将其组装成染料敏化太阳电池(DSSCs)。测试天然染料敏化的DSSCs 的光电性能结果显示,天然染料敏化的DSSCs的开路 电压Voc为0.46~0.64 V,短路电流I_sc为0.07~3.61mA· cm－2,其中山竹皮敏 化的DSSCs光电性能最佳,对应的I_sc和光电转换 效率η分 别为3.61mA·cm－2和2.13%。从天然 染料中挑选出7种不同吸收波段色素的染料进行协同敏化,UV-vis吸收光谱测试结 果显示混合染料的吸收峰一般有微小偏移。光电性能测试结果表明,协同敏化后的DSSCs的 性能一般都介于天然染料单独敏 化的两个DSSCs的性能之间,其中山竹皮和芥蓝协同敏化的DSSCs的η最高,为1.70%。对实验结果进行深入分析,探讨提高天然染料 敏化的DSSCs光电性能的途径。