[发明专利]等离激元增强的染料敏化太阳能电池有效
| 申请号： | 201380060564.8 | 申请日： | 2013-10-08 |
| 公开（公告）号： | CN104798157B | 公开（公告）日： | 2020-07-28 |
| 发明（设计）人： | J.齐;X.当;A.M.贝尔彻;P.T.哈蒙德 | 申请（专利权）人： | 麻省理工学院 |
| 主分类号： | H01G9/20 | 分类号： | H01G9/20 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人： | 宋莉 |
| 地址： | 美国马*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 离激元 增强 染料 太阳能电池 | ||
1.染料敏化太阳能电池，其包括光阳极，所述光阳极包括光吸收剂与多个TiO2纳米颗粒和多个形成等离激元的纳米结构体，其中各形成等离激元的纳米结构体包括氧化物核、在所述氧化物核的表面上的内部金属壳、和在所述内部金属壳的表面上的外部氧化物壳，其中多个形成等离激元的纳米结构体的局域表面等离激元共振匹配光吸收剂的吸收波长区域以均衡和优化在不同波长的光捕获，其中包括TiO2的所述氧化物核具有不大于50nm的直径，所述内部金属壳具有不大于5nm的厚度，和包括TiO2的所述外部氧化物壳具有小于或等于2nm的厚度。
2.权利要求1的染料敏化太阳能电池，其中所述内部金属壳包括Au、Ag或其组合。
3.权利要求1的染料敏化太阳能电池，其中所述多个形成等离激元的纳米结构体点缀有所述多个TiO2纳米颗粒。
4.权利要求3的染料敏化太阳能电池，其中所述形成等离激元的纳米结构体为所述光阳极中的全部纳米颗粒的0.01重量％至2.5重量％。
5.产生太阳能的方法，其包括照射包括光吸收剂与多个TiO2纳米颗粒和多个形成等离激元的纳米结构体的染料敏化太阳能电池，其中各形成等离激元的纳米结构体包括氧化物核、在所述氧化物核的表面上的内部金属壳、和在所述内部金属壳的表面上的外部氧化物壳，其中多个形成等离激元的纳米结构体的局域表面等离激元共振匹配光吸收剂的吸收波长区域以均衡和优化在不同波长的光捕获，其中包括TiO2的所述氧化物核具有不大于50nm的直径，所述内部金属壳具有不大于5nm的厚度，和包括TiO2的所述外部氧化物壳具有小于或等于2nm的厚度。
6.权利要求5的方法，其中所述内部金属壳包括Au、Ag或其组合。
7.权利要求5的方法，其中所述多个形成等离激元的纳米结构体点缀有所述多个TiO2纳米颗粒。
8.权利要求7的方法，其中所述形成等离激元的纳米结构体为光阳极中的全部纳米颗粒的0.01重量％至2.5重量％。
9.制造染料敏化太阳能电池的方法，其包括形成光阳极，所述光阳极包括光吸收剂与多个TiO2纳米颗粒和多个形成等离激元的纳米结构体，其中各形成等离激元的纳米结构体包括氧化物核、在所述氧化物核的表面上的内部金属壳、和在所述内部金属壳的表面上的外部氧化物壳，其中多个形成等离激元的纳米结构体的局域表面等离激元共振匹配光吸收剂的吸收波长区域以均衡和优化在不同波长的光捕获，其中包括TiO2的所述氧化物核具有不大于50nm的直径，所述内部金属壳具有不大于5nm的厚度，和包括TiO2的所述外部氧化物壳具有小于或等于2nm的厚度。
10.权利要求9的方法，其中形成光阳极包括在基底上沉积所述多个形成等离激元的纳米结构体。
11.权利要求10的方法，其中形成光阳极包括在沉积之前将所述多个TiO2纳米颗粒与所述多个形成等离激元的纳米结构体混合。
12.权利要求9的方法，其中所述内部金属壳包括Au、Ag或其组合。
13.权利要求9的方法，其中所述多个形成等离激元的纳米结构体点缀有所述多个TiO2纳米颗粒。
14.权利要求13的方法，其中所述形成等离激元的纳米结构体为所述光阳极中的全部纳米颗粒的0.01重量％至2.5重量％。
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