染料敏化太陽電池因其材料來源廣泛、成本低廉、光電轉(zhuǎn)化效率高而受到廣泛關(guān)注。在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的支持下，化學(xué)所新材料實驗室相關(guān)研究人員在染料敏化太陽能電池相關(guān)研究方面取得了一系列進(jìn)展。

染料是染料敏化太陽電池中的關(guān)鍵組成成分。新材料實驗室研究人員通過材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和合成，在聯(lián)吡啶釕染料（Inorg.Chimica.Acta.,2008,361,783-785；Chem.Commun.,2006,2460-2462）、有機染料（Chem.AsianJ.,2010,5,1911-1917；DyesandPigments,2010,87,249-256；Chem.Commun.,2009,2201-2203）以及無機量子點（Chem.Commun.,2011,47,6461-6463）等研究方面取得重要進(jìn)展。為解決電解質(zhì)的腐蝕性和液體泄漏對電池長期工作穩(wěn)定性的影響，他們在基于聚3-己基噻吩空穴傳輸材料的固態(tài)染料敏化太陽電池研究方面開展了研究。研究結(jié)果分別發(fā)表在Adv.Funct.Mater.，2009,19,2481-2485和Chem.Commun.，2011,47,6461-6463上，并應(yīng)染料敏化電池發(fā)明人M.Graumltzel教授邀請，參加ltltDyeSensitizedSolarCellsgtgt的編寫工作（EPFLPress,ISBN9-781-4398-0866-5）。

為了提高染料敏化太陽電池對太陽光譜的充分利用，有效捕獲太陽光譜中不同波長的光子，他們提出構(gòu)筑染料敏化光陽極和無機半導(dǎo)體硒光陰極構(gòu)成的疊層電池概念，實現(xiàn)單個電池內(nèi)串聯(lián)，克服了通常通過電池簡單串聯(lián)疊加帶來的復(fù)雜工藝和效率降低，所制備的單個電池的開路電壓達(dá)到940mV。上述研究為進(jìn)一步提高染料敏化太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率提供了新的思路，研究成果發(fā)表在近期出版的德國《應(yīng)用化學(xué)》上（Angew.Chem.Int.Ed.，2012,51,10351-10354）。

圖1基于聚3-己基噻吩空穴傳輸材料固態(tài)染料敏化太陽電池

圖2雙活性染料敏化光陽極和半導(dǎo)體硒光陰極疊層電池