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太阳能作为一种取之不尽用之不竭的可再生能源，在人类寻求新型能源的历程中，有着其不可替代的重要作用。作为第三代太阳能电池技术，染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells，DSSC)以其环境友好和低成本等优点被人们广泛研究。借助目前迅速发展的纳米科技，小面积染料敏化太阳能电池已经在实验室获得超过11％的光电转换速率，但其发展仍存在很多瓶颈，例如在大面积情况下其转换效率、开路电压与短路电流较低，封装工艺复杂成本较高，影响了DSSC技术未来产业化的应用。
本文围绕着提高DSSC效率的问题，从改进其对电极结构、工作模式、封装工艺等方面入手展开了系统的研究工作，所完成的主要工作和取得的成果包括：
1)研究了利用PtOx真空退火工艺，制备表面成颗粒状的超薄Pt对电极，有效增加了电池对电极的催化面积，在提高电池的光电的同时，减少了Pt贵重金属的使用，降低了染料敏化太阳能电池的成本。使用此对电极制造技术在4cm2的DSSC上，实现了转换效率21％的提升。
2)针对大面积DSSC产业化的需求，提出了两种用于高效大面积DSSC封装技术的解决方案，用来提高DSSC封装的可重复性和自动化程度，有助于高效大面积电池的生产加工以及电池性能和使用寿命的提高。
3)研究提出了一种通过施加偏压来提高染料敏化太阳能电池性能的新型工作模式。实验测量数据表明，在新型工作模式下，光电转换效率有38％的提高，开路电压提高约5.8％。分析表明，该新型工作模式可以有效抑制DSSC内部暗反应，从而达到控制暗电流，提高光电转换效率的目的。