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钌系合金对电极的制备及其染料敏化太阳能电池的性能研究
钌系合金是一种很有前景的材料，被广泛应用于染料敏化太阳能电池中。它既具有金属的电导性，又具有半导体的能带结构，因此具有一定的光电转换性能。本文介绍了钌系合金对电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的性能研究。
一、钌系合金对电极的制备
1.选材
钌系合金是由钌(Re)和其他金属元素合金化成的材料。针对不同的研究需求，可以采用不同的钌系合金材料。常见的钌系合金材料有铑钌合金、钯铑钌合金等。
2.制备方法
钌系合金对电极的制备方法主要有物理气相沉积法、电化学沉积法、热蒸发法等。其中，物理气相沉积法是一种较为常用的制备方法。一般而言，先制备好金属板作为基底，然后在基底上进行沉积，最后将沉积好的钌系合金作为电极使用。
二、染料敏化太阳能电池的原理
染料敏化太阳能电池主要分为三部分：导电玻璃基底、染料敏化电解质和反电极。导电玻璃基底上先涂覆一层透明导电层，再涂覆一层染料敏化层，染料敏化层是由染料和纳米TiO2颗粒组成的敏化剂，它吸收光子并将其转化为电子。当光子穿过导电玻璃基底和染料敏化层之后，会被敏化剂吸收，产生电子-空穴对。电子通过导电玻璃基底和外部负载器件进入电路，形成电流。而空穴则经过染料敏化层再通过反电极回到阳极，使整个电池形成闭合回路。
三、钌系合金对电极在染料敏化太阳能电池中的性能研究
1.改善光电转换效率
由于钌系合金既具有金属的电导性，又具有半导体的能带结构，因此可以实现能带调控，改善染料敏化层的吸收光谱范围，提高光电转换效率。研究表明，使用铑钌合金制备的电极，其染料敏化太阳能电池光电转换效率可以达到8.1%。
2.提高稳定性
钌系合金对电极可以提高染料敏化太阳能电池的稳定性。研究表明，使用钯铑钌合金制备的电极，在阳光较为充足的环境下，其染料敏化太阳能电池的稳定性较好，可以实现长时间的稳定发电。
3.抗氧化性能
钌系合金对电极还具有较好的抗氧化性能。在实验中，铑钌合金对电极和银电极进行比较，铑钌合金对电极在模拟阳光照射条件下，其颜色变化较小，表现出较强的抗氧化性能。
总之，钌系合金对电极是染料敏化太阳能电池中一种有效的材料选择，既可以提高电池的光电转换效率，又可提高电池的稳定性和抗氧化性能。这些性能特点为钌系合金在染料敏化太阳能电池的应用提供了广阔的前景。