《染料敏化太阳电池》在介绍可再生能源的基本情况，染料敏化太阳电池工作原理的基础上，系统地阐述了染料敏化太阳电池各个组成部分，即光阳极、染料、纳晶半导体、电解质、对电极等内容，并就叠层染料敏化太阳能电池、柔性染料敏化太阳电池、染料敏化太阳电池的测量与研究手段进行了论述。本书内容全面，系统性强，是一部非常完整的染料敏化太阳电池方面的专著。 本书有助于社会人士和从事可再生能源领域研究的人士了解光伏行业和染料敏化太阳电池，对从事光伏研究的技术人员扩展思路、了解动态、创新太阳电池研究方向有一定帮助，并有助于从事染料敏化太阳电池研究的研究生尽快进入本领域。

第1章 太阳能与太阳电池 001 1.1 可再生能源与太阳能 002 1.1.1 可再生能源利用的意义 002 1.1.2 可再生能源的种类 002 1.1.3 可再生能源利用的难点 003 1.2 太阳能的利用与太阳电池 004 1.2.1 太阳能的特点和利用方式 004 1.2.2 太阳电池的分类 005 1.2.3 太阳电池发电的历史和现状 005 1.3 太阳电池的工作原理 009 1.3.1 半导体物理基础 009 1.3.2 半导体中的光电转换过程 010 1.3.3 表征太阳电池性能的参数 011 1.3.4 太阳电池的转换效率 012 1.4 染料敏化太阳电池 014 1.4.1 染料敏化太阳电池的历史 014 1.4.2 染料敏化纳晶太阳电池的工作原理 016 参考文献 019 第2章 染料敏化太阳电池光阳极材料 021 2.1 染料敏化太阳电池光阳极材料功能与性能要求 022 2.1.1 染料敏化太阳电池光阳极材料的功能 022 2.1.2 染料敏化太阳电池光阳极性能要求 022 2.2 染料敏化太阳电池中常用光阳极材料 025 2.2.1 二元氧化物半导体光阳极材料 026 2.2.2 三元氧化物半导体材料 031 2.2.3 复合物光阳极材料 032 2.3 染料敏化太阳电池光阳极材料及电极制备工艺 038 2.3.1 光阳极纳米材料的制备方法 038 2.3.2 多孔纳晶薄膜光阳极的制备方法 042 参考文献 049 第3章 染料敏化太阳电池光阳极结构 059 3.1 染料敏化太阳电池光阳极的维度 060 3.1.1 零维光阳极结构 060 3.1.2 一维光阳极结构 062 3.1.3 三维光阳极结构 073 3.1.4 分级杂化有序光阳极 077 3.2 光吸收增强型光阳极 083 3.2.1 光散射光阳极结构 084 3.2.2 光子晶体光阳极 087 3.2.3 金属等离子体激元增强型光阳极 090 3.3 光谱响应拓宽型光阳极结构 094 3.3.1 多染料共敏化光阳极 094 3.3.2 上/ 下转换发光增强光阳极 098 3.4 光阳极的掺杂改性与表面修饰 101 3.4.1 光阳极的掺杂改性 101 3.4.2 光阳极的表面修饰 104 参考文献 107 第4章 染料敏化太阳电池金属-有机配合物染料 123 4.1 用于染料敏化太阳电池的染料的研究与发展 124 4.2 金属-有机配合物染料概述 125 4.2.1 多吡啶钌配合物染料 125 4.2.2 其他金属- 有机配合物染料 131 4.2.3 金属卟啉配合物染料 132 4.3 金属-有机配合物染料的发展展望 139 参考文献 139 第5章 染料敏化太阳电池纯有机染料 147 5.1 纯有机染料概述 148 5.2 香豆素类有机染料 149 5.3 吲哚啉类有机染料 150 5.4 三芳胺类有机染料 155 5.5 其他有机染料 161 5.6 有机染料的发展展望 165 参考文献 165 第6章 染料敏化太阳电池电解质体系 171 6.1 液态电解质 172 6.1.1 有机溶剂电解质 172 6.1.2 离子液体电解质 174 6.2 准固态（凝胶）电解质 176 6.2.1 聚合物凝胶电解质 176 6.2.2 离子液体聚合物凝胶电解质 180 6.2.3 纳米复合凝胶电解质 182 6.2.4 有机小分子凝胶剂型凝胶电解质 186 6.2.5 化学交联型凝胶电解质 187 6.3 固态电解质 190 6.3.1 无机P型半导体固态电解质 191 6.3.2 有机P型半导体固态电解质 192 6.3.3 离子导电聚合物固态电解质 196 6.3.4 其他类型固态电解质 199 6.4 展望 200 参考文献 201 第7章 染料敏化太阳电池氧化还原电对 217 7.1 卤素氧化还原电对 218 7.1.1 碘氧化还原电对 218 7.1.2 溴电对 219 7.1.3 类卤素电对 220 7.2 金属配合物电对 220 7.2.1 钴配合物电对 221 7.2.2 铜配合物电对 231 7.2.3 铁配合物电对 233 7.2.4 其他金属配合物电对 234 7.3 有机电对 235 7.3.1 TEMPO 235 7.3.2 多硫电对 235 7.4 水电解质的氧化还原电对 237 7.5 混合电对体系 238 7.6 展望 241 参考文献 242 第8章 染料敏化太阳电池对电极 251 8.1 对电极的基本结构和功能 252 8.2 对电极的制备技术及性能分析方法 253 8.2.1 对电极的制备技术 253 8.2.2 对电极的性能分析方法 257 8.3 金属对电极 261 8.3.1 铂对电极 261 8.3.2 其他金属对电极 264 8.3.3 合金对电极 265 8.4 过渡金属化合物对电极 267 8.4.1 过渡金属硫化物和氧化物对电极 267 8.4.2 过渡金属氮化物和碳化物对电极 271 8.5 碳材料和掺杂碳材料对电极 273 8.5.1 碳材料对电极 274 8.5.2 掺杂碳材料对电极 280 8.6 导电聚合物对电极 284 8.6.1 聚苯胺对电极 284 8.6.2 聚吡咯对电极 287 8.6.3 聚（3，4-乙烯二氧噻吩）对电极 289 8.7 碳基复合对电极 291 8.7.1 Pt/碳复合对电极 292 8.7.2 过渡金属化合物/碳复合对电极 293 8.7.3 导电聚合物/碳复合对电极 297 参考文献 298 第9章 叠层染料敏化太阳电池 303 9.1 太阳电池的极限效率 304 9.1.1 S-Q极限效率 304 9.1.2 突破S-Q极限效率的几种方法 305 9.1.3 叠层太阳电池的结构与效率 307 9.2 串联结构叠层染料敏化太阳电池 309 9.3 并联结构叠层染料敏化太阳电池 311 9.4 共敏化结构染料敏化太阳电池 314 9.5 P-N叠层染料敏化太阳电池 317 9.5.1 P-N叠层染料敏化太阳电池的结构及工作原理 317 9.5.2 P-N叠层染料敏化太阳电池的光阴极 319 9.5.3 P-N叠层染料敏化太阳电池的研究现状 321 9.6 染料敏化太阳电池与其他光伏器件的叠层 322 9.7 叠层染料敏化太阳电池的应用 327 参考文献 330 第10章 柔性染料敏化太阳电池 337 10.1 引言 338 10.2 基于柔性衬底的光阳极 338 10.2.1 聚合物衬底 338 10.2.2 金属衬底 344 10.3 基于柔性衬底的对电极 345 10.3.1 铂对电极在塑料基底上的低温制备 345 10.3.2 在金属基底上制备铂电极 347 10.3.3 在柔性基底上制备碳材料 348 10.3.4 聚合物对电极 350 10.3.5 无机化合物 350 10.4 纤维型柔性染料敏化太阳电池 350 10.4.1 金属纤维材料 351 10.4.2 碳纤维材料 353 10.4.3 聚合物纤维材料 354 10.4.4 光纤材料 355 10.5 电解质 356 10.6 大面积全柔组件的制备 356 10.7 展望 358 参考文献 358 第11章 染料敏化太阳电池的测量与研究手段 361 11.1 光电转换性能的测量 362 11.1.1 J -V特性测试 363 11.1.2 光谱响应特性测试 365 11.2 染料敏化太阳电池能级结构的研究手段 367 11.2.1 电化学循环伏安法 367 11.2.2 Mott-Schottky法 369 11.3 染料敏化太阳电池光生电子动力学过程的研究手段 370 11.3.1 开路光电压衰减法 370 11.3.2 短路光电流衰减法 371 11.3.3 电化学阻抗测试 372 11.3.4 强度调制光电流谱 374 11.4 常规测试方法在染料敏化太阳电池中的应用 376 参考文献 378 第12章 染料敏化太阳电池展望与启示 380 12.1 染料敏化太阳电池效率展望 381 12.2 染料敏化太阳电池应用展望 384 12.3 染料敏化太阳电池基础研究展望 385 12.3.1 染料敏化太阳电池相关材料的研究 385 12.3.2 染料敏化太阳电池机理研究 386 12.3.3 染料敏化太阳电池应用研究 387 12.4 染料敏化太阳电池发展启示 387 参考文献 387