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Voc为0.46-0.64V,短路电流Isc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Isc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。

激光激发Ce:YAG单晶与陶瓷的发光性能

制备了不同Ce^(3+)掺杂浓度(摩尔分数)的钇铝石榴石(YAG)单晶和陶瓷,并对激光激发Ce:YAG单晶和陶瓷的光通量、光电转换效率、显色指数及色温进行了研究。在电流为2.6A的激光激发下,Ce^(3+)掺杂浓度为0.3%的陶瓷的光通量最高,为617.2lm;Ce^(3+)掺杂浓度为0.5%的单晶的显色指数较高,为62,色温为5841K。在功率为2.61 W、材料中心功率密度达10.8 W·mm-2的激光激发下,Ce:YAG单晶和陶瓷的光转换均未达到饱和,对应的光-光转换效率均约为240lm·W-1。实验结果表明,在高功率密度激光激发下,陶瓷和单晶均适用于产生高亮度白光。