传统的太阳能电池的光吸收和载流子的传输是由同种物质来完成的，为了防止电子与
空穴的重新复合，所用的材料必须具有很高纯度，并且没有结构缺陷，因此对半导体的工
艺要求很高，导致成本难以降低。而染料敏化的光电化学电池仅在一个带上产生载流子，即
阳极发生光敏化后，电子注入纳米

Ti02 导带，而空穴仍留在表面的染料上。因此，电荷的

重新复合受到限制，从而可以使用多晶的及纯度不高的材料，工艺较为简单，成本也大为
降低。目前，染料敏化太阳能电池的价格是硅太阳能电池的

1/5～1/10。

3.2 理论光电转化效率高

　　目前的染料敏化太阳能电池以液态电解质为主，其理论光电转化率已能稳定在

10％以

上，与多晶硅太阳能相比也毫不逊色，用固体有机空穴传输材料作电解质的全固态电池在
单色光下，甚至能达到

33％。3.3 其他优势染料敏化太阳能电池具有透明度高，可以制成透

明的产品；在柔性基底上制备，电池可以制成各种形态，极大的扩大了其应用范围；可以
在各种光照条件下使用；对光线的入射角度不敏感，可充分利用折射光和反射光；工作温
度较宽，上限可高达

70

℃等优点。

　　

4 染料敏化太阳能电池存在的问题与发展前景

　　

4.1 染料敏化太阳能电池现阶段存在的主要问题

　　目前，染料敏化太阳能电池

(面积<0.5cm2)的光电转换效率已达到 11.04％。但是对于大

面积、具有实用化意义的光电转化效率一直在

5％左右(最高 5.9％)，面积大于 100cm2 的电

池尚未见报道。比起传统的硅太阳能电池的转换效率仍有一定的差距，染料敏化太阳能电池
的光电转化效率仍有待于提高。

　　目前使用较广泛的液态电解质染料敏化太阳能电池，主要采用液态有机小分子化合物
溶剂，其沸点低，易挥发，流动性大，会造成给电极腐蚀、电解液泄露、寿命短等一系列问
题，给电池的密封和长期使用带来困难。

　　染料敏化太阳能电池的发展面临的主要挑战包括以下几个方面：高效电极

(光阳极和对

电极

)的低温制备和柔性化；廉价、稳定的全光谱染料的设计和开发；液体电解质的封装和

高效固态电解质的制备及相关问题的解决等。

　　

4.2 染料敏化太阳能电池的发展前景

　　由于液态电解质染料敏化太阳能电池存在一系列的问题，因此寻找合适的固态空穴传
输材料来代替液态电解质，制备全固态的染料敏化太阳能电池将是一个重要的研究方向。