编辑推荐
《染料敏化太阳电池技术与工艺》可供高年级本科生或者研究生作为教材，也可作为从事新能源专业工程技术人员的参考书。
目录
丛书序
前言
第1章引言
1.1太阳电池简介
1.1.1太阳电池分类
1.1.2迄今各种太阳电池最高光电转换效率
1.1.3太阳电池产业发展状况
1.2太阳电池研究现状
1.2.1基于黑硅技术的太阳电池
1.2.2基于半导体纳米材料和结构的新型太阳电池
1.2.3太空领域用太阳电池全光谱转换的实现
1.2.4宽光谱硅基薄膜叠层太阳电池
1.2.5宽光谱高性价比染料敏化太阳电池
1.2.6基于金属纳米材料和结构的表面等离子体共振太阳电池
1.2.7有机聚合物薄膜太阳电池
1.2.8钙钛矿太阳电池
1.3我国太阳电池研究现状
1.4染料敏化太阳电池技术特点
1.4.1DSC工艺技术特点
1.4.2DSC产业化具有的技术优势
参考文献
第2章电池基本原理
2.1电池结构与原理
2.1.1TiO2能带形成
2.1.2TiO2导带能级分布
2.1.3TiO2薄膜中陷阱态能级分布
2.2电池内部微观动力学过程
2.2.1载流子的产生
2.2.2光激发下电荷分离
2.2.3界面光生电子注入
2.2.4薄膜内光生电子传输
2.2.5光生电子收集
2.2.6TiO2内部电子复合与寿命
2.3半导体／电解质界面结构
2.4电解液离子传输对界面电子传输影响
参考文献
第3章电池材料制备技术
3.1纳米材料制备方法与技术
3.1.1纳米颗粒的制备方法概述
3.1.2纳米TiO2的常用制备技术
3.1.3一维及有序纳米结构材料制备
3.1.4分级结构纳米材料合成
3.1.5纳米材料的掺杂与表面修饰
3.2染料合成工艺与技术
3.2.1多吡啶钌配合物合成
3.2.2多吡啶锇配合物染料
3.2.3卟啉配合物染料合成
3.2.4金属酞菁染料合成
3.2.5D—π—A型有机染料合成
3.2.6D—A—π—A型有机染料合成
3.3电解质材料
3.3.1电解质对DSC光伏性能的影响
3.3.2氧化还原电对
3.3.3无机阳离子
3.3.4添加剂
3.3.5有机溶剂电解质
3.3.6离子液体电解质
3.3.7准固态电解质
3.3.8全固态电解质
3.4DSC对电极
3.4.1Pt电极
3.4.2碳电极
3.4.3导电聚合物电极
3.4.4无机化合物对电极
3.4.5柔性DSC对电极
参考文献
第4章电池结构设计
4.1电池性能参数
4.1.1短路电流
4.1.2开路电压
4.1.3填充因子
4.1.4光电转换效率
4.2大面积电池性能模拟
4.2.1光吸收及电子传输
4.2.2DSC电荷传输
4.3大面积电池设计与优化
4.3.1大面积DSC光采集损失
4.3.2电池组件结构的优化
参考文献
第5章电池制备与封装技术
5.1DSC器件结构的发展
5.2“三明治”结构器件的制备
5.2.1小面积器件的制备与工艺
5.2.2大面积DSC器件的制备及工艺技术
5.3丝网印刷工艺技术对染料敏化太阳电池性能的影响
5.3.1丝网印刷原理和薄膜制备工艺流程
5.3.2印刷工艺技术中影响印刷质量的主要因素
5.3.3关键印刷工艺控制对薄膜性能的影响
5.4薄膜烧结工艺对染料敏化太阳电池性能的影响
5.4.1最高平台烧结工艺的实验研究
5.4.2中间平台烧结工艺对电池光伏性能的影响
5.5大面积DSC器件实验
5.5.1串联大面积电池组件
5.5.2并联大面积电池组件
5.5.3高效大面积电池实验
参考文献
第6章电池性能测试与表征
6.1电解质中扩散物种的表观扩散系数
6.1.1循环伏安法
6.1.2超微电极稳态伏安法
6.1.3超微电极计时电流法
6.2半导体带边移动测试方法
6.2.1Mott—Schottky作图法
6.2.2光谱电化学法
6.2.3电化学法
6.3电池内部电荷传输和界面特性测试
6.3.1电化学阻抗谱
6.3.2强度调制光电流／光电压谱
6.3.3开路光电压衰减法
6.3.4短路光电流法
6.3.5瞬态光电流／光电压法
6.3.6瞬态吸收光谱
6.4电池光伏性能测试
6.4.1光伏性能测试参数
6.4.2光伏性能测试标准
6.4.3光伏性能测试原理
6.4.4光伏性能多通道实时监测
参考文献
……
第7章电池组件及其应用
索引
文摘
版权页：
插图：
（2）磁控溅射法。磁控溅射法是在真空下电离惰性气体形成等离子体，离子在靶偏压的吸引下，轰击靶材，溅射出靶材离子，沉积到基片上。Asahi等在N2／Ar为2／3的气氛中溅射TiO2靶，制备掺氮的TiO2薄膜，再在550℃下N2气氛中煅烧4h，制得掺氮TiO2薄膜。Wong等用反应磁控溅射的方法，以金属Ti为靶，在O2、N2和Ar气氛中制备了掺氮TiO2薄膜。研究人员发现掺氮后TiO2的响应波长红移至500 nm左右，并展现出明显可见光活性。
2003年，Lindquist等报道了利用磁控溅射得到氮掺杂TiO2薄膜电极，其在可见光区的光电流响应是未掺杂薄膜的200倍。当氮的含量为0.025时，锐钛矿晶型结构变得很明显。对于TiO2三种晶形，金红石型TiO2稳定性最好，晶体排列最规整，而锐钛矿TiO2的催化活性最高。
（3）脉冲激光沉积法。脉冲激光沉积法的基本原理是将脉冲激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦于靶材表面，通过靶材吸收激光束的能量，使其温度迅速升高到蒸发温度以上，形成局域化的高浓度等离子体。该等离子体继续与激光束作用并吸收激光束的能量，产生进一步电离形成高温高压等离子体。高温高压等离子体经历一个绝热膨胀发射的过程迅速冷却，到达靶对面的衬底后即在其上沉积成膜。特点是能量在空间和时间上高度集中，可以解决难熔材料的沉积问题，易于在室温下沉积取向一致的高质量的薄膜。
Mi等分别在O2、N2／O2（19／1）和N2／NH3／O2（17／2／1）三种气氛中，用频率为10 Hz Nd：YAG激光器照射三个相同的TiO2薄膜样品，在石英玻璃上沉积了掺氮量不同的两种TiO2薄膜，其中O2氛围中所得的TiO2薄膜是作为对比实验。Suda等在一定比例氮气和氧气的混合气氛中，用波长为532 nm、频率为10 Hz的脉冲激光照射Ti、TiO、TiN和TiO2靶，产生高温、高压等离子体，在Si和SiO2上沉积了掺氮TiO2薄膜，并发现各种靶制备的N掺杂TiO2的紫外光活性相同，但可见光活性不同，其中由TiN靶制备的N掺杂TiO2的可见光活性最高。
《染料敏化太阳电池技术与工艺》可供高年级本科生或者研究生作为教材，也可作为从事新能源专业工程技术人员的参考书。
目录
丛书序
前言
第1章引言
1.1太阳电池简介
1.1.1太阳电池分类
1.1.2迄今各种太阳电池最高光电转换效率
1.1.3太阳电池产业发展状况
1.2太阳电池研究现状
1.2.1基于黑硅技术的太阳电池
1.2.2基于半导体纳米材料和结构的新型太阳电池
1.2.3太空领域用太阳电池全光谱转换的实现
1.2.4宽光谱硅基薄膜叠层太阳电池
1.2.5宽光谱高性价比染料敏化太阳电池
1.2.6基于金属纳米材料和结构的表面等离子体共振太阳电池
1.2.7有机聚合物薄膜太阳电池
1.2.8钙钛矿太阳电池
1.3我国太阳电池研究现状
1.4染料敏化太阳电池技术特点
1.4.1DSC工艺技术特点
1.4.2DSC产业化具有的技术优势
参考文献
第2章电池基本原理
2.1电池结构与原理
2.1.1TiO2能带形成
2.1.2TiO2导带能级分布
2.1.3TiO2薄膜中陷阱态能级分布
2.2电池内部微观动力学过程
2.2.1载流子的产生
2.2.2光激发下电荷分离
2.2.3界面光生电子注入
2.2.4薄膜内光生电子传输
2.2.5光生电子收集
2.2.6TiO2内部电子复合与寿命
2.3半导体／电解质界面结构
2.4电解液离子传输对界面电子传输影响
参考文献
第3章电池材料制备技术
3.1纳米材料制备方法与技术
3.1.1纳米颗粒的制备方法概述
3.1.2纳米TiO2的常用制备技术
3.1.3一维及有序纳米结构材料制备
3.1.4分级结构纳米材料合成
3.1.5纳米材料的掺杂与表面修饰
3.2染料合成工艺与技术
3.2.1多吡啶钌配合物合成
3.2.2多吡啶锇配合物染料
3.2.3卟啉配合物染料合成
3.2.4金属酞菁染料合成
3.2.5D—π—A型有机染料合成
3.2.6D—A—π—A型有机染料合成
3.3电解质材料
3.3.1电解质对DSC光伏性能的影响
3.3.2氧化还原电对
3.3.3无机阳离子
3.3.4添加剂
3.3.5有机溶剂电解质
3.3.6离子液体电解质
3.3.7准固态电解质
3.3.8全固态电解质
3.4DSC对电极
3.4.1Pt电极
3.4.2碳电极
3.4.3导电聚合物电极
3.4.4无机化合物对电极
3.4.5柔性DSC对电极
参考文献
第4章电池结构设计
4.1电池性能参数
4.1.1短路电流
4.1.2开路电压
4.1.3填充因子
4.1.4光电转换效率
4.2大面积电池性能模拟
4.2.1光吸收及电子传输
4.2.2DSC电荷传输
4.3大面积电池设计与优化
4.3.1大面积DSC光采集损失
4.3.2电池组件结构的优化
参考文献
第5章电池制备与封装技术
5.1DSC器件结构的发展
5.2“三明治”结构器件的制备
5.2.1小面积器件的制备与工艺
5.2.2大面积DSC器件的制备及工艺技术
5.3丝网印刷工艺技术对染料敏化太阳电池性能的影响
5.3.1丝网印刷原理和薄膜制备工艺流程
5.3.2印刷工艺技术中影响印刷质量的主要因素
5.3.3关键印刷工艺控制对薄膜性能的影响
5.4薄膜烧结工艺对染料敏化太阳电池性能的影响
5.4.1最高平台烧结工艺的实验研究
5.4.2中间平台烧结工艺对电池光伏性能的影响
5.5大面积DSC器件实验
5.5.1串联大面积电池组件
5.5.2并联大面积电池组件
5.5.3高效大面积电池实验
参考文献
第6章电池性能测试与表征
6.1电解质中扩散物种的表观扩散系数
6.1.1循环伏安法
6.1.2超微电极稳态伏安法
6.1.3超微电极计时电流法
6.2半导体带边移动测试方法
6.2.1Mott—Schottky作图法
6.2.2光谱电化学法
6.2.3电化学法
6.3电池内部电荷传输和界面特性测试
6.3.1电化学阻抗谱
6.3.2强度调制光电流／光电压谱
6.3.3开路光电压衰减法
6.3.4短路光电流法
6.3.5瞬态光电流／光电压法
6.3.6瞬态吸收光谱
6.4电池光伏性能测试
6.4.1光伏性能测试参数
6.4.2光伏性能测试标准
6.4.3光伏性能测试原理
6.4.4光伏性能多通道实时监测
参考文献
……
第7章电池组件及其应用
索引
文摘
版权页：
插图：
（2）磁控溅射法。磁控溅射法是在真空下电离惰性气体形成等离子体，离子在靶偏压的吸引下，轰击靶材，溅射出靶材离子，沉积到基片上。Asahi等在N2／Ar为2／3的气氛中溅射TiO2靶，制备掺氮的TiO2薄膜，再在550℃下N2气氛中煅烧4h，制得掺氮TiO2薄膜。Wong等用反应磁控溅射的方法，以金属Ti为靶，在O2、N2和Ar气氛中制备了掺氮TiO2薄膜。研究人员发现掺氮后TiO2的响应波长红移至500 nm左右，并展现出明显可见光活性。
2003年，Lindquist等报道了利用磁控溅射得到氮掺杂TiO2薄膜电极，其在可见光区的光电流响应是未掺杂薄膜的200倍。当氮的含量为0.025时，锐钛矿晶型结构变得很明显。对于TiO2三种晶形，金红石型TiO2稳定性最好，晶体排列最规整，而锐钛矿TiO2的催化活性最高。
（3）脉冲激光沉积法。脉冲激光沉积法的基本原理是将脉冲激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦于靶材表面，通过靶材吸收激光束的能量，使其温度迅速升高到蒸发温度以上，形成局域化的高浓度等离子体。该等离子体继续与激光束作用并吸收激光束的能量，产生进一步电离形成高温高压等离子体。高温高压等离子体经历一个绝热膨胀发射的过程迅速冷却，到达靶对面的衬底后即在其上沉积成膜。特点是能量在空间和时间上高度集中，可以解决难熔材料的沉积问题，易于在室温下沉积取向一致的高质量的薄膜。
Mi等分别在O2、N2／O2（19／1）和N2／NH3／O2（17／2／1）三种气氛中，用频率为10 Hz Nd：YAG激光器照射三个相同的TiO2薄膜样品，在石英玻璃上沉积了掺氮量不同的两种TiO2薄膜，其中O2氛围中所得的TiO2薄膜是作为对比实验。Suda等在一定比例氮气和氧气的混合气氛中，用波长为532 nm、频率为10 Hz的脉冲激光照射Ti、TiO、TiN和TiO2靶，产生高温、高压等离子体，在Si和SiO2上沉积了掺氮TiO2薄膜，并发现各种靶制备的N掺杂TiO2的紫外光活性相同，但可见光活性不同，其中由TiN靶制备的N掺杂TiO2的可见光活性最高。
| ISBN | 9787030497352 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 戴松元 |
| 尺寸 | 5 |