【摘要】 电子注入的速率必须大于染料激发态对地的衰变。

宽带隙半导体可以通过分子染料在其表面的吸附对可见光进行敏化。这种器件的功能是基于将电子从敏化染料的光激发态注入半导体的导带。注意力集中在纳米晶体半导体膜上，特别是由于这种膜可用于染料吸附的高表面积。

 

通过染料RuII2（NCS）2（Ru（dcbpy）2（NC）2敏化的纳米晶体TiO2薄膜产生了迄今为止报道的最有效的染料敏化光伏器件。大多数此类器件使用液体电解质，通常包括乙腈中的碘化物/三碘化物氧化还原活性偶，这种氧化还原对的功能是在电子注入后重新还原染料阳离子，并将产生的正电荷传输到对电极。

 

电子注入的速率必须大于染料激发态对地的衰变。此外，I-对染料阳离子的再还原速率必须大于该染料阳离子与注入半导体的电子的复合速率。Tachibana[1]我们最近发现，这些注入动力学对实验条件的变化也相当不敏感。

 

相反，据Stipkala[2]报道，注入的电子和染料阳离子之间的相应电荷复合反应显示出从皮秒到毫秒的时间常数。这与染料敏化光伏器件的开发尤其相关，因为越来越多的证据表明他的电荷重组过程可能在限制器件效率方面发挥重要作用。

 

Haque[3]最近报道，在存在氧化还原非活性电解质的情况下，对染料敏化TiO2电极施加外部电偏压可以导致电荷重组速率的快速加速。特别是，偏置电压改变500mV导致电荷复合的中值时间常数从大约1ms减小到小于100ns。

 

[1] Tachibana Y, Moser J E, Grätzel M, et al. Subpicosecond interfacial charge separation in dye-sensitized nanocrystalline titanium dioxide films[J]. The Journal of Physical Chemistry, 1996, 100(51): 20056-20062.

[2] Stipkala J M, Castellano F N, Heimer T A, et al. Light-induced charge separation at sensitized sol− gel processed semiconductors[J]. Chemistry of materials, 1997, 9(11): 2341-2353.

[3] Haque S A, Tachibana Y, Willis R L, et al. Parameters influencing charge recombination kinetics in dye-sensitized nanocrystalline titanium dioxide films[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2000, 104(3): 538-547.

 

科学指南针是杭州研趣信息技术有限公司推出的主品牌，专注科研服务，以分析测试为核心。团队核心成员全部来自美国密歇根大学，卡耐基梅隆大学，瑞典皇家工学院，浙江大学，上海交通大学，同济大学等海内外名校，为您对接测试的项目经理100%具有硕士以上学历。我们整合高校/社会闲置仪器设备资源，甄选优质仪器，为广大科研工作者提供方便、快速、更具性价比的分析测试服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。