新型碳材料在染料敏化太阳电池中的应用
染料敏化太阳能电池行业的发展
染料敏化太阳能电池行业的发展染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池，它采用了全新的技术和原理，具有很高的发电效率和实用性。
随着环保意识的提高和新能源的逐渐普及，染料敏化太阳能电池行业的发展前景非常广阔。
本文将从这个角度出发，深入探讨染料敏化太阳能电池的技术原理、应用领域和未来发展方向等问题。
一、技术原理染料敏化太阳能电池是一种类似于传统晶体硅太阳能电池的装置，但它与传统太阳能电池不同的是采用了一种全新的电池材料——染料。
染料敏化太阳能电池的工作原理是利用染料分子吸收太阳能中的光子，将其转化成电子和空穴。
染料分子吸收光子后，电子从染料分子的价带跃迁到染料分子的导带中，同时留下一个具有正电荷的空穴。
在电池的两个电极（正极和负极）之间，这些电子和空穴被分别收集，构成电荷传输路线。
通过连接一定的电路，这些电子和空穴就可以被引导到获得电能的装置中，发挥最终功效。
二、应用领域染料敏化太阳能电池具有很高的发电效率和稳定性，它的应用领域非常广泛。
目前主要应用于以下几个方面：1.户外光伏产品——染料敏化太阳能电池可以制成柔性太阳能板，这种太阳能板可以贴在各种户外设备上，如行车记录仪、充电宝、户外摄像机、自行车等。
在户外野外等没有电源的环境下，可以利用它来为这些装备提供电源，十分便捷。
2.建筑光伏应用——染料敏化太阳能电池可以在建筑的门面、窗户、墙壁、屋顶等处应用，可以减少对建筑外观的破坏，美化建筑外观，同时还可以为建筑提供持续的电力，节省能源成本，使得建筑更加环保。
3.光伏无人机应用——染料敏化太阳能电池的重量轻、成本低，非常适合应用于无人机光伏电池上。
通过利用它提供的太阳能电能，无人机可以飞行更长时间，飞行高度也更高。
同时，它不会对固定翼强制要求的结构大小和重量带来影3.智能家居应用——染料敏化太阳能电池可以应用于各种家用电器、电子设备中，使得这些设备在电网停电或人为故意停电的情况下，仍然可以继续工作。
在智能家居领域，染料敏化太阳能电池的应用前景非常广泛。
燃料敏化太阳能电池
燃料敏化太阳能电池
燃料敏化太阳能电池是一种利用无机氧化物材料以及低成本的碘、银等元素来实现可
持续发电的太阳能电池。
在这种电池中，采用了的光敏染料原理和燃料电池反应机制，将
阳光转化为能量，并将其储存于燃料电池中，在需要电力供应的时候将其释放出来。
燃料
敏化太阳能电池的最大优势是使用成本低、环境友好，并且可应用于各种各样的电子设
备。
燃料敏化太阳能电池的原理是将一个半导体表面涂上光敏染料，并将这层染料覆盖上
一层碳或金属电极。
光敏染料通过吸收太阳光而激发电子向半导体表面运动，从而产生电流。
在主要反应中，染料的分子将光子能量转化为电子和空穴，并将其转移到半导体电解
质界面。
在燃料池中，这些电子和空穴将进一步参与化学反应，将氛围中的氧气还原为水，释放出电荷的同时产生电流。
由于燃料敏化太阳能电池的光敏染料易于制备，并且具有较高的光吸收效率，因此该
电池在光照弱的情况下仍能产生高效的能量转化效率。
与传统硅基太阳能电池技术相比，
燃料敏化太阳能电池的构造更加简单，半导体材料的制备成本也更低，因此能够满足成本
敏感型应用要求。
但是，燃料敏化太阳能电池也存在一些问题。
如在使用过程中，电解质液体的蒸发和
光敏染料的老化等均会影响电池的性能和寿命。
此外，燃料敏化太阳能电池的能量密度等
参数与传统太阳能电池还有较大差距。
因此，未来需要联合研究人员在染料敏化体系及燃
料电池反应方面做出更多探索，进一步提高该技术的能量转化效率和稳定性，才能充分发
挥其应用前景。
新型碳材料的制备及应用
新型碳材料的制备及应用第一章碳材料的概述碳是一种化学元素，丰度第四，拥有多种形态，包括石墨、金刚石、纳米碳管等。
碳材料具有很强的化学和物理性质，因此被广泛应用于许多领域，如电子学、材料科学、化学、医学等。
第二章新型碳材料的制备在现代科技领域中，不断研究和发现新的碳材料制备方法。
新型碳材料具有更高的性能和更广泛的应用范围。
以下是几个新型碳材料制备的例子。
1. 石墨烯制备石墨烯是一种单层碳原子构成的二维材料，具有很高的导电性和机械强度。
石墨烯的制备方法包括机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。
2. 碳纳米管制备碳纳米管是碳原子构成的管状结构，具有优异的机械、电学和热学性质。
碳纳米管的制备方法包括化学气相沉积、电化学还原和羟基磷灰石模板法等。
3. 炭材料制备炭材料具有高度的孔隙率和机械强度，可用于催化剂载体和能量存储材料。
炭材料的制备方法包括化学气相沉积、碳化剂法和模板法等。
第三章新型碳材料的应用新型碳材料由于其优异的性能，被广泛应用于电子学、材料科学、化学、医学等领域。
1. 电子学石墨烯和碳纳米管等新型碳材料具有优异的电学性能，可用于电子器件的制造。
石墨烯晶体管是一种新型的高性能晶体管，可用于高速集成电路的制造。
同时，碳纳米管晶体管可用于制造场效应管和单电子晶体管等。
2. 材料科学新型碳材料在材料科学方面的应用十分广泛。
炭材料具有优良的吸附性和孔隙度，可用于催化剂载体和能量存储材料。
同时，石墨烯具有高度的机械强度和导电性，可用于制造复合材料和纳米催化器等。
3. 化学新型碳材料在化学方面的应用也十分广泛。
炭材料和石墨烯可用于染料敏化太阳能电池和光催化反应器等。
同时，碳纳米管可用于制造高效催化剂，用于石油加工和制药等方面。
4. 医学新型碳材料在医学方面的应用也有很大的潜力。
石墨烯和碳纳米管等具有生物相容性。
石墨烯和碳纳米管可以作为药物载体和生物传感器，用于制造新型的肿瘤治疗和生物分析检测仪器等。
第四章总结新型碳材料由于其优异的性能，被广泛应用于电子学、材料科学、化学、医学等领域。
染料敏化太阳能电池的研究与应用
染料敏化太阳能电池的研究与应用染料敏化太阳能电池，又称为Grätzel电池，是一种新型的太阳能电池，它采用了新型的敏化物质，能够将太阳能转化成电能，并且具有透明、柔性、低成本等优点。
近年来，染料敏化太阳能电池在绿色能源领域受到了广泛关注和研究。
本文将从染料敏化太阳能电池的原理、研究进展和应用前景三个方面进行探讨。
一、染料敏化太阳能电池的原理染料敏化太阳能电池是一种基于光电化学原理的能量转化装置。
它将太阳辐射吸收并转化为电能，使之成为一种更加可用的能源形式。
该电池的基本结构由透明导电玻璃、染料敏化剂、电解质、对电极和光敏电极组成。
其中，染料敏化剂是关键的能量转化介质，其作用是：吸收太阳光，在激发状态下电子跃迁至导电材料上，从而形成电荷的分离和运输。
电解液则提供了离子的传输通道，以维持电荷平衡。
光敏电极和对电极分别接受电荷，建立电势差，形成电流。
并且，由于特殊的电极材料和导电液体，这种电池可以向两个方向输出电流，进而光伏效率得到提高。
二、染料敏化太阳能电池的研究进展染料敏化太阳能电池由于其结构简单、成本低廉、灵活透明等优点受到了广泛关注。
自1972年O'Regan和Grätzel教授首次提出Grätzel电池后，研究者们对它的改进和优化不断进行，目前已经取得了较为丰富的研究成果：1、液态电解质Grätzel电池。
1985年，Tennakone等人利用溶于有机溶剂中的银离子/亚铁氰酸盐作为电解质，制备出稳定的液态Grätzel电池。
分别于对电极和光敏电极上采用铂和钾硝酸，其效率可达到5.2%。
2、固态电解质Grätzel电池。
为了克服液态电解质Grätzel电池中电解液泄漏的问题，研究者们又发展出了固态电解质Grätzel电池。
2000年，Zakeeruddin等人在TiO2纳米晶膜上涂覆了含PbI2等离子体和2,2',7,7'-四-(甲基丙烯酸乙酯)氧合物作为电解质的Grätzel电池，其效率高达7.2%。
染料敏化太阳能电池的结构
染料敏化太阳能电池的结构染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells, DSSCs）是一种新型的太阳能电池技术，其结构相对简单，但能够高效地转换太阳能为电能。
下面将详细介绍染料敏化太阳能电池的结构。
染料敏化太阳能电池的结构主要包括透明导电玻璃基底、导电氧化物电极、电解质、染料敏化层和对电极。
透明导电玻璃基底是染料敏化太阳能电池的底部，通常使用透明导电玻璃材料如氧化锡（SnO2）涂覆在基底上。
透明导电玻璃基底的作用是作为电子传输的通道，同时具有透明性，允许太阳光透过。
导电氧化物电极是染料敏化太阳能电池的阳极，通常使用二氧化钛（TiO2）薄膜作为导电氧化物电极。
导电氧化物电极的结构通常是多孔的，这样可以增加表面积，提高染料吸附的效果，提高光电转化效率。
电解质是染料敏化太阳能电池的重要组成部分，通常是由有机溶剂和盐组成，如甲基异丙基酮（MEK）和碘盐（I-/I3-）。
电解质的主要功能是提供离子传输的通道，维持染料分子的稳定性，并且充当电子输运介质。
染料敏化层位于导电氧化物电极上，是染料敏化太阳能电池的核心部分。
染料敏化层通常由染料分子和导电剂组成。
染料分子的主要作用是吸收太阳光，并将光能转化为电能。
常用的染料有天然染料如叶绿素、人工合成的有机染料等。
导电剂的作用是与染料分子共同参与电子传输，促进电荷的注入和传输。
对电极位于染料敏化太阳能电池的顶部，通常是由铂（Pt）或碳（C）等导电材料构成。
对电极的主要作用是收集电子，将其输送到外部电路中。
染料敏化太阳能电池的结构简单而又高效。
通过透明导电玻璃基底、导电氧化物电极、电解质、染料敏化层和对电极的组合，能够实现太阳能光能到电能的高效转换。
染料敏化太阳能电池具有制备工艺简单、成本低廉、适应性强等优点，因此在可再生能源领域具有广阔的应用前景。
新型太阳能电池研究进展与应用
新型太阳能电池研究进展与应用随着人们对能源环保的关注和需求的增加，太阳能发电逐渐成为人们探索的方向之一。
同时，太阳能电池也成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
近年来，新型太阳能电池的研究与应用取得了许多进展，今天我们来探讨一下这方面的情况。
一、新型太阳能电池的种类及原理传统的太阳能电池主要由硅制成，但是这种电池存在一些问题，比如成本过高、效率不够等问题。
因此，科学家们开始研究新型的太阳能电池。
新型太阳能电池分为多种类型，其中比较有代表性的就是有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
有机太阳能电池原理比较简单，就是将有机分子材料涂敷在电极上，通过激发电子的能级来获得电流。
这种电池优点在于成本较低、重量轻、柔性好，但是效率不高。
钙钛矿太阳能电池即钙钛矿光电池，其原理是通过光的作用，使得钙钛矿发生光生电化学变化，从而产生电能。
这种电池效率高、成本低、寿命长，但是还需要进一步研究和改进。
染料敏化太阳能电池原理和有机太阳能电池类似，都是利用光能来激发电子，但是染料敏化太阳能电池的染料主要是属于金属有机框架物质的，其效率要高一些。
二、新型太阳能电池的研究进展1.钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池是目前比较被看好的一种，因为其效率高、成本低、可塑性好等特点。
近年来，科学家们不断对钙钛矿太阳能电池进行研究，包括提高其效率、增强其稳定性等。
比如，一些科学家采用新的材料来提高钙钛矿太阳能电池的效率，比如采用双层太阳能电池来提高效率；而另一些科学家则注重提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，比如采用纳米技术来增强电池的稳定性。
2.有机太阳能电池由于有机太阳能电池具有成本低、可塑性好等优点，因此在某些领域得到了应用。
然而，其效率并不高，因此科学家们也在不断寻找提高其效率的方法。
一些研究者采用新的有机分子材料来材料来制备太阳能电池，比如采用“全碳芳香炔”这种新型有机材料来制备太阳能电池，可以获得比较好的效果。
3.染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池现在已经发展成为一个比较成熟的领域，其效率已经可以达到20%以上。
染料敏化太阳能电池光电转换效率提高关键技术总结
染料敏化太阳能电池光电转换效率提高关键技术总结染料敏化太阳能电池（DSSC）作为一种新型的太阳能电池技术，具有成本低、制备简单和高效能等优势，因此备受关注。
然而，DSSC的光电转换效率仍然是其发展的瓶颈之一。
为了提高DSSC的光电转换效率，研究人员们进行了大量的研究工作，并取得了一系列的关键突破。
首先，光吸收效率的提高是提高DSSC光电转换效率的重要途径。
在光敏染料的选取方面，最近的研究表明，一些新型的高效光敏染料，如金属有机染料（如染料分子Y123和YD2-o-C8），具有更宽的光吸收范围和更高的光电转换效率。
此外，还有研究者通过杂化化学修饰或共吸附不同类型的光敏染料，提高光敏染料的光吸收范围和光电转换效率。
例如，Jia et al.通过将有机染料分子与半导体纳米晶进行杂化修饰，实现了DSSC的光电转换效率的显著提高。
其次，光电荷传输效率的提高也是提高DSSC光电转换效率的关键。
为了提高光电荷传输效率，研究者们采用了一系列的策略。
一方面，通过研究和改进DSSC电解质的组成和性质，可以改善电荷传输和电荷收集的效率。
例如，采用有机溶剂作为电解质可以提高电解质的传导性能，同时减少电解质对电子传输的阻碍。
另一方面，通过引入导电剂，如碳纳米管、石墨烯等，在电解质中形成高电导的路径，促进电荷传输。
此外，精细调控电解质的组成和浓度也可以调节电荷传输效率，进而提高DSSC的光电转换效率。
此外，电子传输效率和空穴传输效率的平衡也是提高DSSC光电转换效率的关键。
研究者们通过调节半导体的级配结构、改变电解质的组成以及优化光敏染料的性质等方式，实现了电子传输效率和空穴传输效率的平衡，提高了DSSC的光电转换效率。
例如，研究者们通过在电解质中引入有机溶剂，形成合理的电子传输以及空穴传输通道，减少电子和空穴的再组合损失，从而改善了DSSC的电荷传输效率。
此外，光电转换效率的提高还需要考虑光电极材料的选择和设计。
光电极材料通常是由助剂、导电剂和光敏染料组成的。
dssc电池的工作原理特点和应用
dssc电池的工作原理特点和应用1. 工作原理DSSC（染料敏化太阳能电池）是一种新型的光伏器件，其工作原理基于光电化学效应。
DSSC电池主要由以下几个关键组件构成： - 电解质 - 染料敏化剂 - 透明电极 -反应电极在DSSC电池中，光线照射到染料敏化剂上，染料吸收光能并激发电子，产生电荷对（电子-空穴对）。
随后，电荷对将分离，电子通过透明电极流向外部电路，而空穴则通过电解质流向反应电极。
在外部电路中，电子流动产生电流，实现能量转化。
2. 特点DSSC电池相比传统硅基太阳能电池，具有以下几个特点：2.1 高效率由于染料敏化剂的原理，DSSC电池对可见光的吸收范围广，较传统硅基太阳能电池具有更高的光电转换效率。
目前，最高的DSSC电池光电转换效率已经超过了10%。
2.2 光强实用性DSSC电池在弱光条件下仍然能够产生较高的电流，适用于室内光源或阴天环境下的电力供应需求。
2.3 低成本DSSC电池的制备过程相对简单，使用的材料成本较低。
此外，DSSC电池可以使用柔性衬底，降低生产成本。
2.4 环保可持续DSSC电池所使用的材料大部分可再生，例如染料敏化剂可以循环使用，减少了对环境的污染。
此外，DSSC电池还可以在室温下运行，降低了能耗。
3. 应用DSSC电池具有广阔的应用前景，已经在以下领域得到了广泛应用：3.1 太阳能充电器由于DSSC电池在室内光源下也能产生电流，因此可以作为太阳能充电器的核心组件，为电子设备提供可持续的电力。
3.2 智能建筑DSSC电池具有透明的特点，可以与建筑材料相结合，应用于智能建筑的窗户、墙面等位置。
这样，建筑物不仅能够提供本身的功能，还可以通过发电实现自给自足。
3.3 车载充电系统DSSC电池可以用于制造车载太阳能充电系统，将阳光转化为电能，为电动汽车提供充电服务。
这样可以延长电动汽车的续航里程，减少对传统充电方式的依赖。
3.4 无线传感器网络由于DSSC电池的低功耗特点，可以应用于无线传感器网络，为传感器提供稳定的电力供应。
材料科学中的新型材料——石墨烯量子点
材料科学中的新型材料——石墨烯量子点石墨烯是一种由碳原子组成的单层薄片材料，具有独特的电学、热学和力学性质。
而石墨烯量子点，则是一种由数百个碳原子构成的零维材料，也称为碳量子点。
石墨烯量子点具有非常小的尺寸，通常在5-50纳米之间，因此具有许多独特的性质，使其成为材料科学中的新型材料。
本文将介绍石墨烯量子点的制备、结构、性质和应用。
一、制备方法石墨烯量子点的制备方法通常有两大类：顶部向下剥离法和底部向上生长法。
顶部向下剥离法是通过化学氧化或机械剥离的方法，从石墨烯材料中剥离出小尺寸的石墨烯量子点。
底部向上生长法则是将小分子碳源的分解产物在合适的条件下生长成石墨烯量子点。
这两种方法各有优劣，具体情况应根据实际需求选择。
二、结构和性质石墨烯量子点的结构和性质与其尺寸有着密切的关系。
一般来说，石墨烯量子点的表面能和光学性质随着尺寸的变化而发生改变。
对于小尺寸的石墨烯量子点来说，其表面积较大，通常会出现更高的物理、化学反应活性，因此具有更加丰富的应用前景。
此外，石墨烯量子点还具有独特的光电性质和发光性质，可用于开发新型的光电子器件。
三、应用前景石墨烯量子点在材料科学领域中具有广泛的应用前景。
一般来说，其应用可以分为几个方面：1、作为染料敏化太阳能电池的光电转换材料，提升光电转换效率。
2、作为催化剂的载体，能够提升催化剂的稳定性和催化性能，用于生产化学品或环境净化。
3、用于制造二维/三维材料的纳米复合材料，这些材料具有优异的电、磁、光学和机械性能。
4、作为生物染料分子，可用于细胞成像和药物传递。
总之，石墨烯量子点以其独特的结构和性质，在许多领域中如催化、能源、光电子器件、生物医学等方面都有着潜在的应用价值。
然而，石墨烯量子点还有许多问题需要解决，如制备方法的改进、结构和性质的优化等，这些问题的解决将会进一步推动其应用领域的扩展。
结语石墨烯量子点作为新型材料，展现出了非常广泛的应用前景，尤其在能源、催化、生物医学等领域应用广泛。
染料敏化太阳能电池的介绍
染料敏化太阳能电池的介绍电气与电子工程学院信息1301班1131200116 马文栋十六周的新能源课程让我对新兴能源有了一定的了解，现在让我来介绍一下染料敏华电池。
染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理，研制出来的一种新型太阳电池。
它是继多晶硅及薄膜太阳能电池之后，第三代太阳能电池产品——染料敏化太阳能电池产业化开发取得突破。
染料敏化太阳能电池是以低成本的纳米二氧化钛和光敏染料为主要原料，模拟自然界中植物利用太阳能进行光合作用，将太阳能转化为电能。
与传统太阳能电池相比，它的最大优势在于其制作工艺简单、不需昂贵的设备和高洁净度的厂房设施，制作成本仅为硅太阳能电池的1/10~1/5。
该电池使用的纳米二氧化钛、N3染料、电解质等材料价格便宜且环保无污染，同时它对光线的要求相对不那么严格，即使在比较弱的光线照射下也能工作。
敏化染料太阳能电池主要优势是：原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具有重要的意义。
自从1991年瑞士洛桑高工领导的研究小组在该技术上取得突破以来，欧、美、日等发达国家投入大量资金研发。
敏化染料太阳能电池简称DSC, 主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成。
纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物(TiO2、SnO2、等)，聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为DSC的负极。
对电极作为还原催化剂，通常在带有透明导电膜的玻璃上镀上铂。
敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。
正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质，最常用的是I3-/I-。
敏化染料太阳能电池发电的原理是：（1）染料分子受太阳光照射后由基态跃迁至激发态；（2）处于激发态的染料分子将电子注入到半导体的导带中；（3）电子扩散至导电基底，后流入外电路中；（4）处于氧化态的染料被还原态的电解质还原再生；（5）氧化态的电解质在对电极接受电子后被还原，从而完成一个循环；（6）和（7）分别为注入到TiO2 导带中的电子和氧化态染料间的复合及导带上的电子和氧化态的电解质间的复合；敏化染料太阳能电池工作原理：染料敏化太阳能电池主要由表面吸附了染料敏化剂的半导体电极、电解质、Pt 对电极组成。
碳纳米管在能源储存中的应用
碳纳米管在能源储存中的应用碳纳米管是一种具有多种特殊性质的材料，具有优异的力学、导电、导热等性质。
在过去的几十年中，碳纳米管已经在能源储存领域发挥了重要作用，其广泛应用于电池、超级电容器等能源储存设备中。
本文将探讨这一领域的研究进展，以及碳纳米管在能源储存中的应用。
一、碳纳米管的特性碳纳米管是由碳原子构成的管状结构体，其具有优异的力学性能、导电性能、导热性能等特性。
具体来讲，碳纳米管具有以下几个特点：1. 高强度和高刚度。
碳纳米管的强度和刚度比钢材还要高出很多倍，这使得碳纳米管具有极强的抗拉强度和抗压强度。
2. 优异的导电性能。
碳纳米管是一种优异的导电材料，其导电性能比金属甚至更好。
同时，由于其极小的直径，碳纳米管也能够用于构建纳米级别的电路。
3. 超强的导热性能。
相比其他材料，碳纳米管的导热性能更强。
这使得碳纳米管非常适合用于制造热导管、散热片等热管理材料。
二、碳纳米管在电池中的应用电池是一种将化学能转化为电能的设备，而其中储存能量的载体主要是电极材料。
碳纳米管可以用于电池电极材料的制备，主要有以下两个方面的应用：1. 制备锂离子电池电极材料。
锂离子电池是一种广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域的电池，而碳纳米管被证明是一种优异的锂离子电池电极材料。
碳纳米管可以形成具有高表面积和优异导电性能的电极材料，使得电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
2. 制备超级电容器电极材料。
超级电容器是一种具有高能量密度和高功率密度的电池，其电极材料也可以使用碳纳米管。
将碳纳米管制成电极材料后，超级电容器的电荷/放电速度和循环寿命都将大大提高。
三、碳纳米管在超级电容器中的应用超级电容器是一种能量密度高、功率密度大、循环寿命长的新型能源储存设备。
超级电容器由于具有这些优秀的特性，已经广泛应用于诸如汽车发动机启停系统、风力/太阳能储能系统等领域。
其中碳纳米管是一种重要的电极材料，可以用于增强超级电容器的储能性能。
TiO2太阳能染料敏化电池
封装技术
采用有效的封装技术，保护电池内部结构免受环境因素（如湿度、 氧气）的影响，延长电池的使用寿命。
降低制造成本
01
简化制备工艺
通过优化制备工艺和降低对高精度制造设备的依赖，降低电池制造成本。
02
开发低成本材料
生物检测
二氧化钛染料敏化电池还可以用于检测生物分子，如蛋白 质、DNA等，有助于生物医学研究和疾病诊断。
实时监测
二氧化钛染料敏化电池具有快速响应和实时监测的特点， 能够及时发出警报或反馈信息，提高监测的准确性和可靠 性。
06 电池的未来发展与挑战
提高光电转换效率
研发新型染料
通过研发具有更高能级和更长寿命的新型染料，提高光吸收效率 和电荷分离效率，从而提高光电转换效率。
寻找低成本、高效率的替代材料，如开发新型光阳极、电解质和染料等，
降低电池的整体成本。
03
规模化生产
通过提高生产效率和规模化生产，降低单位产品的成本。同时，推广应
用和市场开发也有助于分摊制造成本，进一步降低消费者购买成本。
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THANKS
02
良好的机械性能
03
良好的电绝缘性
二氧化钛具有较高的硬度、抗压 强度和抗磨损性，能够承受电池 工作过程中的机械压力。
二氧化钛是一种优秀的电绝缘材 料，具有较高的电阻率和介电常 数。
化学特性
氧化还原能力
二氧化钛具有较好的氧化还原能力，能够与染料分子 发生氧化还原反应，实现电荷的传递。
酸碱耐受性
二氧化钛可以在酸性或碱性环境中使用，具有良好的 酸碱耐受性。
，维持电池的正常工作。
C材料
01--新型碳材料在染料敏化太阳电池中的应用Murakami 等人[4]将130 mg 碳黑与0.2 mL TiO2 胶体、0.4 mL 水和0.2 mL 10%三硝基甲苯(X2100)的水溶液充分研磨得到碳浆。
然后用刮涂法将碳浆涂在FTO 玻璃上，在室温干燥10 min，然后在450 ℃空气中加热30 min，得到对电极，碳膜是由质量分数为93%的碳黑和质量分数为7%的TiO2混合而成。
当碳膜厚度为14.47 mm 时，电池的性能最优，Jsc = 0.016 8 A/cm2，Voc =790 mV，FF = 68.5%，h = 9.1%，创造了用碳材料作催化基底转化效率的最高值。
Pinjiang Li 等人[5]将碳黑和Pt的混合物分散在2 mL 蒸馏水和2 mL 乙醇的混合溶液中。
然后将30 mg 羟乙基纤维素作为粘合剂加入到混合溶液中，将粘液用手术刀涂在FTO 玻璃上制备出Pt/ 碳黑对电极.用TiO2作为光电极测试DSSC的电池转换效率为6.72%。
Prakash Joshi 等人[19]将650 mg 碳纳米粉（粒径小于50nm，比表面积大于100 m2/g）混入1 mL TiO2胶体中（质量分数为20%），在混合物中加入2 mL 去离子水，再加入1 mL 聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100），混合物变成粘稠状的灰浆。
将灰浆超声处理1 h，然后旋涂在FTO 玻璃上制成对电极，将基片在250℃干燥1 h，然后封装电池进行测试。
以碳纳米粉/TiO2复合电极制备作为对电极的DSSC 光电转换效率为5.5%，与Pt 作为对电极时的效率（6.4%）接近，碳纳米粉/TiO2复合材料有希望替代Pt 作为对电极使用。
用此对电极组装成的电池的指标如下： Jsc=0.014 6 A/ cm2，Voc=740 mV，FF=62%，h=6.73%。
用石墨和多层碳纳米管复合层作为DSSC 的对电极层比普通镀Pt 玻璃衬底电阻低，花费少，性能高，是理想的替代材料。
染料敏化太阳能电池
染料敏化太阳能电池概述染料敏化太阳能电池（Dye-Sensitized Solar Cells，DSSCs）是一种新型的太阳能转换技术，利用有机染料将太阳光转化为电能。
相比于传统的硅基太阳能电池，染料敏化太阳能电池具有成本低、制备简单、柔性可调、较高的光电转换效率等优势，因此在太阳能领域引起了极大的关注。
工作原理染料敏化太阳能电池的工作原理基于光生电化学效应。
首先，太阳光穿过负载染料的半透明电极，并被染料吸收。
吸收光的染料分子会产生激发态电子，在紧随其后的电解质中获得电子并转移到染料颗粒表面的半导体纳米晶粒中。
然后，电子从半导体纳米晶粒中通过电解质转移到透明导电玻璃电极上，并通过外部电路回流到半透明电极上的电子空位。
这个光生电子转移和电荷回流的过程形成了一个光电转换的闭合回路，从而产生出可用的电能。
结构组成染料敏化太阳能电池主要由光电极、电解质和透明导电玻璃电极构成。
光电极光电极是染料敏化太阳能电池的关键组成部分，其中包含染料、半导体纳米晶粒和电子传输材料。
染料通过吸收光能将其转化为激发态电子，而半导体纳米晶粒则负责接收和传输这些电子。
电子传输材料位于半导体纳米晶粒和透明导电玻璃电极之间，起到连接和传输电子的作用。
电解质电解质是染料敏化太阳能电池中的离子液体，它能够扩散和传输电子，并且具有足够的氧化还原能力。
常用的电解质有有机液体和无机液体两种。
透明导电玻璃电极透明导电玻璃电极位于DSSCs的底部，通常由锡氧化物（SnO2）或氟化锡（FTO）等材料制成。
透明导电玻璃电极的作用是提供一个支撑底座，以及给流经DSSCs的太阳光提供一个透明的通道。
制备方法光电极制备光电极的制备主要包括染料吸附、半导体纳米晶制备以及电子传输材料的涂布等步骤。
首先，将染料溶液涂覆到透明导电玻璃电极上，并通过烘烤步骤将染料固定在电极上。
然后，将半导体纳米晶溶液涂覆到染料覆盖的电极上，并进行烧结使纳米晶粒固定在电极上。
最后，涂布电子传输材料，形成光电极。
染料敏化太阳能电池的发展趋势
染料敏化太阳能电池的发展趋势随着环保意识的提高，清洁能源的发展越来越受到人们的关注。
太阳能作为最为常见、便利和优质的清洁能源之一，也受到了越来越多人的重视和关注。
染料敏化太阳能电池（DSSC）作为太阳能电池的一种，由于其高效转换、低成本制造等特点，近年来越来越受到关注和重视。
本文将着重探讨染料敏化太阳能电池的发展趋势。
一、染料敏化太阳能电池的工作原理染料敏化太阳能电池又称染料敏化电池（Dye-sensitized solar cells, DSSC），其工作原理是通过染料敏化半导体薄膜，将太阳能电能转换为电子能，再将电子能转换为电能，从而实现太阳能的利用。
染料敏化太阳能电池核心组成部分包括：透明导电玻璃基板，碘化电解质，染料分子，光敏电极和对电极等几个部分。
其中最重要的是染料分子，不同染料对太阳光的吸收系数和波段响应不同，因此染料的种类和性能对DSSC的光电效率影响较大。
二、染料敏化太阳能电池的发展历程染料敏化太阳能电池的发展历程可以追溯到20世纪90年代。
1991年，日本学者中村泰文等人首次报道了以钛酸酯为电子电荷传导体的染料敏化太阳能电池。
此后，一系列的研究使DSSC得以不断升级。
2006年，DSSC的光电转化效率首次达到超过10%。
此后，各种新材料和新技术将DSSC的性能不断提高，最高光电转换效率已经达到达到17%以上。
在这一过程中，光敏电极的材料和制备工艺、染料种类和性能、电解液等关键技术的不断更新和优化是推动DSSC发展的主要因素。
三、染料敏化太阳能电池的发展趋势1.注重高光电转换效率光电转换效率是衡量染料敏化太阳能电池性能的重要指标之一。
因此，如何提高DSSC的光电转换效率是未来研究的重点之一。
目前，DSSC的光电转换效率已经接近传统硅基太阳能电池，因此未来的DSSC研究应该针对高光电转换效率方向进行。
2.优化染料性能和稳定性染料作为DSSC的核心组成部分，其性能和稳定性的好坏直接关系到DSSC的光电转换效率和寿命。
染料敏化太阳能电池的性能改进与机理探究
染料敏化太阳能电池的性能改进与机理探究染料敏化太阳能电池（DSSC）作为一种新型的太阳能电池，由于其低成本、易制备、可用于柔性器件等优点，引起了广泛关注。
它的工作原理是通过染料吸收太阳光，激发染料分子中的电子从而形成电荷对，并将其注入半导体电解质界面，从而产生电流。
但是，DSSC的效率仍然低于硅基太阳能电池。
因此，提高DSSC的光电转化效率成为一个重要的研究方向，本文将从两个方面进行讨论。
一、增强光吸收DSSC的光吸收效率与染料分子的光谱响应有关。
由于染料中的吸收峰只覆盖了太阳光的一小部分波长范围，因此必须利用多种染料混合来增强其光吸收。
此外，金属或碳纳米颗粒等光子转换剂的引入也可以增强光吸收。
然而，目前染料的热损失问题仍然限制了效率的进一步提高。
通过添加热稳定性比较好的染料，或者将DSSC材料放置在低温环境下等措施可以减小热损失，提高光电转换效率。
二、改进电子传输和电荷分离DSSC的电子传输和电荷分离过程对于太阳能电池的效率至关重要。
一些研究表明，在DSSC中添加锂离子等掺杂剂可以增加电解质中的离子浓度和电导率，改进电子传输和电荷分离等效应。
同时，通过制备新型半导体材料，优化电解质，如采用H2O 电解质或低挥发耐热盐类等，可以在一定程度上提高电荷分离和电子传输速度，从而改善电池效率。
结论要想完全发挥DSSC的优势，还需要针对具体应用场景，优化电池的薄膜厚度、电极表面状态、电极光滑度等因素。
此外，对于光敏染料分子的设计、新型材料开发、机理探究，也是提高DSSC效率的关键因素。
总之，DSSC技术的发展需要多学科的交叉融合和合作，除了物理、化学、材料科学等学科的贡献外，还需要工程技术领域的不断创新和发展，使之最终走向商业化及应用普及。
染料敏化太阳能电池的研究与发展
染料敏化太阳能电池的研究与发展第一章绪论太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的器件，由于其环保、可再生等优点，成为当今世界能源领域的热点研究对象。
在所有太阳能电池中，染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSSC)因具有高效、简单、低成本等特点，逐渐得到人们的认可和关注。
本文将对DSSC的研究与发展进行探索。
第二章原理与机制DSSC 类似于自然界中的光合作用，其核心是一对光致电子转移剂分子，它们吸收太阳光后，在半导体电解质中跨过电子表面势垒，形成电流。
其中光敏染料扮演重要角色，吸收太阳光并将能量转化为电子，然后将电子通过电解质传递到电极上。
电解质与电极之间产生的电势梯度可引起电子运动，从而产生电流。
第三章染料敏化太阳能电池的材料选择DSSC 中的材料包括电极、电解质、光敏染料等，材料的选择影响着 DSSC 的性能。
电极可采用钛基材料，以优异的导电性能和化学稳定性为特点。
电解质可以选择离子液体、过渡金属配合物、纳米晶等材料，其功能是传递电子和维持反应过程的正常进行。
光敏染料必须具有良好的光吸收特性、高的光照转换效率以及化学稳定性等。
第四章研究进展及应用前景DSSC 由于具有丰富的材料选择、简单易制备、较高的光电转换效率、良好的稳态发电性能和可持续性，近年来受到广泛关注。
DSSC 的研究进展包括光敏染料的优化、电极和电解质的改进、器件结构的创新等方面。
目前DSSC 已广泛应用于户外行业、建筑、电子设备等领域，展现了巨大的市场前景。
第五章结论通过分析 DSSC 的原理与机制、材料选择和研究进展及应用前景等方面，可知 DSSC 在发展潜力方面具有巨大潜力。
在未来的研究中，应继续优化 DSSC 的关键的材料结构和器件结构，提高其光电转换效率，拓宽DSSC 的应用领域，为实现可持续能源的目标做出更大的贡献。
ZIF-8衍生的多孔碳作DSSC对电极
将 730 mg Zn(NO3)2∙6H2O 和 850 mg 2-甲基咪唑加入到 160 mL 的甲醇溶液中，超声分散 30 min。随后，将上述混合溶液静 置 5 h，离心后用甲醇清洗三遍，过滤干燥制备得到 ZIF-8 纳米 颗粒。将 ZIF-8 置于管式炉中，在氩气氛围中，不同温度下 (800 ℃，900 ℃，1000 ℃)煅烧 5 h，制得黑色粉体。随后，将 其置于 2 M HCl 中，静置 24 h，除去未反应的 Zn 和杂质。最后 用去离子水洗涤三次，离心干燥。800 ℃、900 ℃、1000 ℃下 制 备 的 氮 掺 杂 多 孔 碳 材 料 分 别 标 为 NPC-800 、 NPS-900 、
Keywords: Counter electrode；dye-sensitized solar cell；porous carbon；ZIF-8
染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种模仿光合作用的新型太 阳能电源，在过去几十年受到了广泛关注[1-2]。其中，对电极从
外电路收集电子转移至电池内部，同时促进氧化态电解质再生， 对 DSSC 性能的提高起到关键性作用[3-4]。因此，发展性能优异、 价格低廉、资源丰富的对电极催化材料具有重要的实践意义[5]。
用太阳能电池测试设备在标准条件(AM 1.5)下表征不同 NPC 作对电极组装的 DSSC 的光伏性能，如图 5 和表 1 所示。 从图 5 和表 1 可知，以 NPC-900 作对电极的 DSSC 展现出较佳 的光伏性能，获得了 0.76 V 的开路电压、14.68 mA∙cm-2 的短路 电流密度、64 %的填充因子和 7.1 %的光电转化效率，接近于 Pt 对电极的相关光伏性能。另外，NPC-800 和 NPC-1000 的光 电转化效率低于 NPC-900。分析认为，这与 ZIF-8 的煅烧温度
染料敏化太阳电池的结构汇总
染料敏化太阳电池的结构汇总染料敏化太阳电池的基本结构主要包括电极、染料敏化层、电解质和对电极。
电极通常分为阳极和阴极两部分，阳极是含有导电氧化物的透明导电玻璃基底，如二氧化锡（SnO2）或二氧化钛（TiO2）。
阴极通常是金属电极，有时还会使用碳电极。
1.阳极（导电玻璃基底）阳极是染料敏化太阳电池的重要组成部分，它主要由透明导电氧化物制成，如SnO2、TiO2或ZnO。
这些透明导电材料具有良好的电导性和光透过性，能有效促进电荷的传递和收集。
阳极的透明导电玻璃基底可使用常见的玻璃材料，如ITO（Indium Tin Oxide）或FTO（Fluorine-doped Tin Oxide）。
2.染料敏化层染料敏化层是染料敏化太阳电池的核心部分，它起到吸收光能量、产生电子和空穴对的分离以及电荷传递的作用。
染料敏化层通常由银镜电极、染料分子和电子传导物质组成。
银镜电极用于反射未被吸收的光线，提高光吸收效率。
染料分子是吸收光能量的关键因素，能够将光能转化为电子激发。
常见的染料分子有硫代基、噻吩染料和有机染料等。
电子传导物质（例如纳米晶片状二氧化钛）用于将染料分子吸收的光激发的电子输运至阳极。
3.电解质电解质是染料敏化太阳电池中起到电荷传递作用的重要组成部分。
电解质一般是一种液体或半固态物质，常用的电解质有有机液体电解质和无机固态电解质两种。
有机液体电解质中常用的是碘/碘离子（I3^-/I^-）体系，无机固态电解质中常用的是针状锂离子导体（Li^+/TiO2）体系。
4.对电极综上所述，染料敏化太阳电池结构主要包括阳极、染料敏化层、电解质和对电极等部分。
这些结构的协同工作使得染料敏化太阳电池能够实现光能向电能的高效转换。
随着研究的不断深入，染料敏化太阳电池的结构也在不断优化，以提高其光电转换效率和稳定性，使其在可再生能源领域有更为广泛的应用前景。
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新型碳材料在染料敏化太阳电池中的应用摘要：介绍了新型碳材料在染料敏化太阳电池（DSSCs）中应用的研究进展，在TiO2光电极中加入多层碳纳米管（MWCNTs）不仅能增加电子寿命，提高电池转换效率，还能减少电极裂纹，增加电极的机械强度；用碳纳米粉或碳纳米管替代Pt作为对电极能降低电池制作成本，提高电极的电化学活性，提高电池转换效率，与其他材料复合还能增加电池机械性能和环境的稳定性。
综述了材料的制备工艺和MWCNTs加入比例对电池性能的影响及单层碳纳米管（SWCNT）和Ag复合作为对电极的性能。
总之，新型碳材料由于其诸多的优点是应用在DSSCs中理想的电极材料。
关键词：染料敏化太阳电池；碳纳米管；TiO2；电荷转移电阻Abstract: The application of new carbon materials in dye-sensitized solar cells was introduced. The electron lifetime and cell conversion efficiency could be improved significantly by adding MWCNTs in the TiO2 electrode. This process could also reduce the electrode crack and enhance the mechanical strength of electrode. The use of carbon nanoparticles and CNTs as the counter electrodes to replace Pt could reduce the cost of cells, and enhance the electrochemical activity of electrode and the cell conversion efficiency. The composite film of new carbon materials and the other material could improve the mechanical property and the environment stability. The influence of preparation technology of materials, the MWCNTs percentage on the cell performance and the performance of electrode composed of single wall carbon nanotube(SWCNT) and Ag were also be discussed. In a word, the new carbon materials are perfect electrode material applied in DSSCs.Key words: DSSC; CNT; TiO2; charge transfer resistance引言：1991年，Gratzel等人[1]报道了基于染料敏化纳米晶多孔TiO2薄膜太阳电池的光电转化效率可达到7.1%，引起了世界各国科学家的极大兴趣与关注由于DSSC具有成本低廉，理论转化效率高，制备工艺简单，对环境友好等优点，成为了新一代太阳电池的研究热点与重点。
目前，其光电转化效率已达到11.1%[2]。
DSSC主要由染料敏化半导体薄膜、电解质和对电极组成。
工作原理是：染料分子吸收太阳光后从基态跃迁到激发态，激发态染料的电子迅速注入到半导体的导带中，然后扩散至导电基底，经外电路转移至对电极，处于氧化态的染料通过电解质中的氧化还原对还原至基态，氧化态的电解质从对电极中接受电子而被还原，从而完成了电子输运的一个循环过程。
目前，半导体薄膜大多采用纳米晶TiO2，而对电极大多采用在导电玻璃上镀一层铂，但是铂过于昂贵，为了降低DSSC制作成本而又不影响电池性能，人们尝试将廉价的碳材料引入到电池中。
这些碳材料分为：石墨碳黑碳球碳纳米颗粒和碳纳米管[3]。
早期就有很多人将石墨或者碳黑直接加入到电极材料中进行研究，比如Murakami等人[4]将130 mg 碳黑与0.2 mLTiO2胶体、0.4 mL水和0.2 mL 10%三硝基甲苯(X2100)的水溶液充分研磨得到碳浆。
然后用刮涂法将碳浆涂在FTO玻璃上，在室温干燥10 min，然后在450℃空气中加热30 min，得到对电极，碳膜是由质量分数为93%的碳黑和质量分数为7%的TiO2混合而成。
当碳膜厚度为14.47 m时，电池的性能最优，J sc = 0.016 8 A/cm2，V oc =790 mV，FF = 68.5%，η= 9.1%，创造了用碳材料作催化基底转化效率的最高值。
Pinjiang Li等人[5]将碳黑和Pt的混合物分散在2 mL蒸馏水和2 mL乙醇的混合溶液中。
然后将30 mg羟乙基纤维素作为粘合剂加入到混合溶液中，将粘液用手术刀涂在FTO玻璃上制备出Pt/碳黑对电极。
用TiO2作为光电极测试DSSC 的电池转换效率为6.72%。
近几年，人们开始将一些新型碳材料比如碳纳米粉和碳纳米管(CNTs)引入DSSC中[6-13]，因为纳米结构的碳不仅能使电极与电解质接触良好，还可以提高电极的电化学活性，特别是CNTs作为对电极显示出了比其他碳材料更优越的性能。
用CNTs替代Pt有以下优点：(1)纳米尺寸的导电通道；(2)扩大表面面积；(3)质量轻；(4)高柔韧性；(5)低成本。
正是由于这优点，所以新型碳材料也成了现在DSSC中研究的热点。
一、新型碳材料在DSSC中的应用1. 在光电极中的应用2006 年，Prashant V. Kamat[14]第一次将碳纳米管作为光活性电极引入DSSC 中，碳基结构可以帮助电子从半导体内部移到电极中，比如，碳纳米管薄膜可以直接用来响应可见光的激发，但是电池效率却比较低，这主要是由于光生电荷载体的超快再结合造成的，一条提高电荷分离的途径是开发复合碳纳米结构，用这种方法期望能提高CNTs/TiO2系统的转换效率[15]。
Kun-Mu Lee等人[16]在TiO2电极中加入多层碳纳米管，研究了TiO2/MWCNTs 复合电极的物理化学性能，粗糙系数，电子寿命和电池效率等参数电极制备过程：将四异丙醇钛（TTIP）和P25的TiO2按照摩尔比0.08:1在酒精溶液中混合，同时加入酸处理过的多层碳纳米管，用超声波震动30 min搅拌2 h，然后用玻璃棒将TiO2浆料涂在FTO玻璃上，待酒精挥发后，把薄膜在150烧结4 h然后将电极浸入包含乙腈和特丁醇（体积比为1:1）的N3染料溶液中，取出后烘干作为光电极，用镀铂的FTO玻璃作为对电极进行封装，注入电解质，然后进行测试。
表1是光照强度为100 mW/cm2以TiO2/MWCNTs复合电极作为光电极的DSSC的各种参数，从表中数据可以看出，当MWCNTs含量在质量分数为0.1%~0.5%时，TiO2/染料/电解质界面电荷传递电阻(Rct2)随着多层碳纳米管含量的增加而增大，这主要是由于表面积减小染料吸附率降低导致的。
在MWCNTs 含量为（质量分数）0.1%时特征峰转移到低频，电子寿命变长，DSSC的短路电流Jsc=9.08 mA/cm2，开路电压V oc=0.781 V，电池转换效率达到最高的5.02%。
在前人的工作基础上，Thanyarat Sawatsuk等人[17]将TiO2/MWCNTs复合电极中MWCNTs的含量限制在质量分数为0 0.1%做了进一步的研究。
采用直接混合的方法将TiO2/MWCNTs（0 0.1%）和乙基纤维素（100 mg）分散在松油醇中进行超声波处理。
用丝网印刷技术将TiO2/MWCNTs薄膜刷在ITO玻璃衬底上（面积为2 cm×3 cm，方电阻为10），在500煅烧。
以复合电极作为光电极，以镀Pt 的FTO玻璃作为对电极装备电池并测试。
表2为以TiO2/MWCNT复合电极作为光电极制备的DSSC的J-V特征数据由表中数据可以看出，在TiO2中加入MWCNTs的质量分数为0.025%时性能最佳，电池转换效率达到了10.29%。
需要说明的是表2和上面的表1中MWCNTs含量都是质量分数为0.1%时开路电压、短路电流、填充因子（FF）和转换效率的值，都有很大的差距，这主要是因为不同的人做实验时采用的材料合成方法、烧结温度、染料及膜厚度等实验条件各不相同，这种外界条件上的差异直接造成了实验结果的迥异。
Wirat Jarernboon等人[18]研究了MWCNTs对电极结构的影响。
将碳纳米管加入到混合酸中[H2SO4:HNO3=3:1（体积比）]在室温放置30 min以减少表面的羧基群，然后用去离子水稀释，过滤，重复该过程3次，然后在80℃烘干。
用FTO玻璃作为TiO2薄膜的衬底，将混合材料用电泳沉积技术沉积在衬底上，TiO2溶液由0.1 g纳米催化TiO2粉末和0.04 g的I2（混在50 mL的乙酰丙酮中），用金片作阳极，保持阳极和衬底之间的距离在1 cm以内，薄膜分别在5、10、15、20 V电压下制备，沉积时间为1 min。
图1是多层碳纳米管的含量分别为0、1% 、5%时的复合薄膜SEM照片，从图中可以看出在MWCNTs含量相同时，电压越大，裂纹越大，20 V电压下制备的复合薄膜出现的裂缝最大，说明电压过大不利于薄膜的沉积。
在相同电压下，随着MWCNTs含量的增加，复合电极的裂缝变得越来越小，含5% MWCNTs的复合电极在5、10 V时几乎没有裂缝，说明在复合电极中增加MWCNTs的含量可以减少薄膜的表面裂缝，改善电极微结构。
2. 在对电极中的应用Prakash Joshi等人[19]将650 mg碳纳米粉（粒径小于50nm，比表面积大于100 m2/g）混入1 mL TiO2胶体中（质量分数为20%），在混合物中加入2 mL去离子水，再加入1 mL聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100），混合物变成粘稠状的灰浆。
将灰浆超声处理1 h，然后旋涂在FTO玻璃上制成对电极，将基片在250干燥1 h，然后封装电池进行测试。
以碳纳米粉/TiO2复合电极制备作为对电极的DSSC光电转换效率为5.5%，与Pt作为对电极时的效率（6.4%）接近，碳纳米粉/TiO2复合材料有希望替代Pt作为对电极使用。
Easwaramoort hi Ramasamy等人[20]将碳纳米粉（平均粒径为30 nm，比表面积为100 m2/g）分散在有机溶剂中，再加入水进行球磨，然后将得到的碳浆涂在FTO上，再在250℃烧结1 h，最后制成碳膜厚度约为20μm的对电极。