纳米光子材料

能电池应用昂贵的半导体材料来发电，染料敏化太阳能电池是在周围环绕金属薄膜的电解质中，在氧化锌纳米线(nanowires)上使用廉价的染料分子(dye molecules)薄膜。当太阳光线照射在染料分子细胞上
solar cell)与光纤光缆的外壳结合，乔治亚理工学院的研究人员展示了一种纤细、软性的太阳能电池，且其效率据说可达采用同样材料的平板太阳能电池的六倍。我们将这种光纤的末端直接面对太阳；乔治亚理工学院

增加了入射光子与纳米线表面的染料相互作用的次数，从而大大增加了对光线的吸收以及光电子的输运效率。实验结果表明，对于同一个三维染料太阳能电池，相对于光线照射在光纤侧壁，光线延轴向传播将太阳能电池的能量
了染料的加载和对太阳光的吸收。增加纳米线的长度可以增大表面积，但纳米线的长度受到材料制备和电子扩散长度的限制。三维染料太阳能电池的独特结构克服了上述困难：入射太阳光在光纤内多次反射，在不增加电子输运

。Tsige还很快将采用NSF提供的超级计算机，加快处理时间。 虽然聚合物是普通的材料，但Tsige所研究的仅仅是其中极少的能导电的聚合物。这是太阳能电池的关键特征，它采用不同类型的纳米级材料，并

III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。 　　一、硅太阳能电池 　　1．硅太阳能电池工作原理与结构 　　太阳能电池发电的

半导体材料。自Grtzel成功将纳米晶多孔薄膜引入到DSSC中，电池性能得以大幅度提高。构成TiO2薄膜的颗粒大小在10-30nm之间，颗粒间的多孔结构极大地增加了薄膜的比表面积。TiO2薄膜的粗糙因子
　　王海1，2，许红梅1，刘勇1*，沈辉1 (1中山大学物理科学与工程技术学院太阳能系统研究所，广东广州510006；2桂林工学院材料与化学工程系，广西桂林 541004） 　　摘 要：本文对传

电池中，光子在硅藻壳中多次反弹，结果是产生电能的效率更高。他表示，研究人员目前虽还没有完全了解此过程的物理特性，但是它的有效性却十分明显。除代替半导体的新材料呈简单薄层结构外，硅藻壳的小孔似乎增加了
已经存活了至少1亿年，它们是海洋中众多生命食物链的基础。此外，受其坚硬硅外壳的吸引，人们正在不断地将其作为开发纳米结构的新途径。美国俄勒冈州立大学化学工程教授格雷格?罗尔热表示，现存的大多数太阳能电池

获得更有效率的电池。克里莫夫与他的同僚，展示了半导体的纳米晶体在吸收一个光子后产生不止一个电子，有一部分是因为材料的纳米尺寸效应，增加了电子之间的相互作用并且局限于晶体之中。在2004年洛斯阿拉摩斯的

在美国材料学研究协会最近举行的年会上，麻省工学院开麦林教授展示了最新研制成功的新型太阳能电池模型，新模型对原有的薄膜太阳能电池进行了结构上的改进，使得电池所吸收的太阳光能够停留更长时间，因而
采用硅晶制造。 自上世纪80年代以来，太阳能电池相关研究人员开始研究以薄膜取代硅晶制造太阳能电池的技术，并取得巨大进展。由于薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板，具有柔软便携、耐用

必须使用高光子吸收率的材料，这意味着含有量子阱的层状结构厚度必须不低于1 μm，然而厚度一旦超过0.3 μm，又会牺牲掉电荷载子收集率。加大团体成功的关键便在于找到化解上述矛盾的方法。 Yu指出
，位于磷化铟基板上的量子阱区受到低折射率材料上下包夹，形成平板波导(slab waveguide)，光子会在波导内平行电池表面传递，由于经过的光径较长，因此有很高的机率被吸收。这个作法对于较薄的多层量子

在美国材料学研究协会最近举行的年会上，麻省工学院开麦林教授展示了最新研制成功的新型太阳能电池模型，新模型对原有的薄膜太阳能电池进行了结构上的改进，使得电池所吸收的太阳光能够停留更长时间，因而
硅晶制造。 　　自上世纪80年代以来，太阳能电池相关研究人员开始研究以薄膜取代硅晶制造太阳能电池的技术，并取得巨大进展。由于薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板，具有柔软便携、耐用、光电转换