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染料敏化太阳能电池(DSSC)由于成本低，环境友好，易于生产，近年来作为有前途的新一代太阳能电池受到重视。DSSC的电化学性能直接取决于对电极的性能。作为传统的电极材料，铂(Pt)纳米材料被广泛使用。然而，铂金的高成本和有限的使用性限制了DSSC的大规模商业应用。因此，为了代替传统的铂材料，需要寻找具有较低成本，高导电性和优良催化活性的新对电极材料。华侨大学材料科学与工程学院吴季怀团队开发了一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极及其制备方法。

一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极及其制备方法，其以石墨为基本材料，与小尺寸无机固体微粒相混合，在一定压力下将混合物压入多孔金属网格中，形成高比表面积的多孔电极材料。该复合电极的表面电阻很小，使石墨与染料敏化纳米晶太阳能电池中的液体电解质有较大的有效接触面积，应用到染料敏化太阳能电池后能获得与白金电极相媲美的光电转化性能。此复合电极的制造成本低，稳定性高，机械性能好，使用寿命长，应用到染料敏化纳米晶太阳能电池后，提高了电池的开路电压(相对于白金电极)。 其特征在于： 为由多孔金属网、小粒径石墨和小粒径无机晶体材料压合而成的金属/石墨复合对电极。 2、根据权利要求1所述的一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极，其特征在于： 上述小粒径石墨是鳞片石墨，其粒径介于50nm-200μm。 3、根据权利要求1所述的一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极，其特征在于： 上述小粒径无机晶体材料为二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铜、二氧化硅、氧化镍、硫酸镁、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、氧化铁、五氧化二钒中的一种或一种以上混合而成，其粒径介于5nm-30μm。 4、根据权利要求1所述的一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极，其特征在于： 上述多孔金属网为镍网或经过抗腐蚀处理的镍网、泡沫镍、泡沫磷镍、泡沫铜、泡沫铜镍、泡沫铁铬铝、泡沫铝、泡沫不锈钢、泡沫铜合金及其它金属合金网或多孔隙泡沫金属及合金材料。

本发明公开了一种用于染料敏化太阳能电池的高性能金属/石墨复合对电极及其制备方法，其以石墨为基本材料，与小尺寸无机固体微粒相混合，在一定压力下将混合物压入多孔金属网格中，形成高比表面积的多孔电极材料。该复合电极的表面电阻很小，使石墨与染料敏化纳米晶太阳能电池中的液体电解质有较大的有效接触面积，应用到染料敏化太阳能电池后能获得与白金电极相媲美的光电转化性能。此复合电极的制造成本低，稳定性高，机械性能好，使用寿命长，应用到染料敏化纳米晶太阳能电池后，提高了电池的开路电压（相对于白金电极）。

华侨大学材料科学与工程学院吴季怀团队

长期从事新型材料和化学领域研究，在新型太阳能电池材料和器件、光催化纳米插层材料、超吸水材料、纳米功能材料、色心晶体材料和激光等领域取得突出的研究成果。1998年至1999年留学日本东北大学。先后主持国家863项目1项，国家重点科技项目1项，国家自然科学基金重大研究计划项目2项，国家自然科学基金重点项目1项，国家自然科学基金项目8项，教育部科研项目3项，福建省重大专题、重大、重点、国际合作、科学基金等10余项科研项目。在Chem Rev、Adv Mater、J Am Chem Soc、Energy Environ Sci、Adv Energy Mater、Adv Funct Mater、Nano Energy等国际学术刊物上发表被SCI收录360多篇，其中ESI高被引论文14篇，被SCI引用8000多次，H-因子44，发表《材料科学基础》、《高吸水保水材料》二书。申请发明专利27件，已授权17件。科研成果获省部级科学技术奖一等奖1项、二等奖5项，2014年、2015年入选Elsevier中国高被引学者榜单。培养博士生获国家优秀博士学位论文提名奖2次、福建省优秀博士学位论文一等奖3次。教学成果获福建省教学成果特等奖2项，一等奖2项，三等奖1项。获“国务院特殊津贴专家”、“全国优秀科技工作者”、“福建省科技创新领军人才”、“福建省优秀专家”、“福建省教学名师”、国际晶体生长学会“青年科学家奖”、“全国优秀青年化学奖”、“福建省劳动模范”、“全国‘五一’劳动奖章”等荣誉。现为国际电气和电子工程师学会（IEEE）高级会员、国际电化学学会会员、福建省高等教育学会副理事长、福建省留学生同学会副会长、福建省化学学会副理事长、中国岩石矿物地球化学学会矿物物理结构专业委员会副理事长、中国硅酸盐学会工艺岩石学分会副理事长，担任《Scientific Reports》、《人工晶体学报》、《矿物学报》编委。

其主要优势是：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。

DSC与传统的太阳电池相比有以下一些优势：

⑴寿命长：使用寿命可达15-20年;

⑵结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产;

⑶制备电池耗能较少，能源回收周期短;

⑷生产成本较低，仅为硅太阳能电池的1/5～1/10，预计每峰瓦的电池的成本在10元以内。

⑸生产过程中无毒无污染;

经过短短十几年时间，染料敏化太阳电池研究在染料、电极、电解质等各方面取得了很大进展。同时在高效率、稳定性、耐久性、等方面还有很大的发展空间。但真正使之走向产业化，服务于人类，还需要全世界各国科研工作者的共同努力。

这一新型太阳电池有着比硅电池更为广泛的用途：如可用塑料或金属薄板使之轻量化，薄膜化;可使用各种色彩鲜艳的染料使之多彩化;另外，还可设计成各种形状的太阳能电池使之多样化。总之染料敏化纳米晶太阳能电池有着十分广阔的产业化前景，是具有相当广泛应用前景的新型太阳电池。相信在不久的将来，染料敏化太阳电池将会走进我们的生活。

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染料敏化太阳能电池具有制作工艺简单、成本低、稳定性好、理论效率高、制作和使用过程环境友好等特点而成为新型太阳能电池研究的一个热点。而柔性电池因其质量轻、柔性好、易于大面积生产、进一步降低成本等