纳米科学与技术：染料敏化太阳电池 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

戴松元，刘伟庆，闫金定 著

图书标签:

• 纳米科学
• 染料敏化太阳能电池
• 光伏技术
• 新能源
• 材料科学
• 纳米材料
• 太阳能
• 绿色能源
• 化学
• 物理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030408143

版次：1

商品编码：11494369

包装：精装

丛书名： 纳米科学与技术

开本：32开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：448

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：《染料敏化太阳电池》可供光伏电池、光电转换器件以及相关技术领域的科研人员和工程技术人员参阅，也可供相关专业的高等院校高年级学生、研究生和教师参考使用。
　　《染料敏化太阳电池》可供光伏电池、光电转换器件以及相关技术领域的科研人员和工程技术人员参阅，也可供相关专业的高等院校高年级学生、研究生和教师参考使用。

内容简介

　　《染料敏化太阳电池》从可再生能源及光伏太阳电池应用的角度出发，阐述染料敏化太阳电池研发的必然性和重要性，介绍太阳电池中光电转换的基本原理和物理化学过程。基于染料敏化太阳电池近二十年来的研究和发展现状，详细介绍与染料敏化太阳电池有关的各方面内容；具体涉及染料敏化太阳电池结构、工作原理、纳米半导体材料研究、电荷传输、电池制作、电池模拟计算、电池标准测试及其相关的技术。《染料敏化太阳电池》最重要且不同于已有同类书籍的内容，主要是详细阐述染料敏化太阳电池中存在的多处界面光电化学过程和电荷传输与复合动力学，以及相关技术研究手段在电子传输机理上的作用和输出特性。从电荷传输和复合动力学过程、关键材料研究以及电池结构优化设计等方面，阐释高效染料敏化太阳电池制作的方法和技术途径。最后对大面积高效染料敏化太阳电池的研发和规模化应用进行介绍与展望。

作者简介

　　戴松元教授，博士生导师，国家“973”计划首席科学家（2006～2010年，2011～2015年），华北电力大学可再生能源学院院长，中国科学院等离子体物理研究所特聘研究员，中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室主任；中国科学院能源研究委员会委员，国际光化学转换与太阳能存储大会（IPS）国际委员会委员（2012～2016年），亚太地区DSC&OPV;国际委员会委员。荣获2005年度上海国际工业博览会创新奖，2007年度第八届安徽青年科技奖，2012年度中国可再生能源学会科学技术奖二等奖和2013年度“中国光伏成就奖”。是国际上较早从事染料敏化太阳电池基础研究和实用化研究的学者，，就材料微观结构与电池性能影响的关联机制展开系统性研究，创造性地开展实用化电池组件光、电和热性能研究，基本解决了电池老化和性能衰减难题。建立国内第1条染料敏化太阳电池实验生产线及首座500W示范电站系统。2012年成功开发了具有国际先进水平的成套制备工艺技术和设备，完成0.5MW中试生产线建设，建立5kW示范系统，为国内染料敏化太阳电池产业化奠定坚实基础。发表学术论文200余篇，已授权国家发明专利近20项。

目录

《纳米科学与技术》丛书序PREFACE序序言前言第1章导论11.1太阳电池发展概况11.1.1太阳电池发展简史11.1.2太阳电池发展现状31.1.3太阳电池应用概况31.2太阳电池分类及其应用简介61.2.1太阳电池分类61.2.2太阳电池组件分类及其应用71.2.3硅基太阳电池81.2.4CdTe太阳电池111.2.5CIGS太阳电池141.2.6染料敏化太阳电池161.2.7聚合物太阳电池191.2.8量子点太阳电池211.2.9其他类新型太阳电池211.3染料敏化太阳电池221.3.1染料敏化太阳电池发展历程221.3.2染料敏化太阳电池研究现状251.3.3染料敏化太阳电池技术特点291.3.4染料敏化太阳电池应用前景30参考文献31第2章纳米半导体材料352.1纳米半导体材料在DSC中的应用352.1.1纳米半导体多孔薄膜的作用352.1.2纳米半导体多孔薄膜的制备方法372.2DSC中常用的纳米半导体材料402.2.1二氧化钛402.2.2氧化锌442.2.3氧化锡462.2.4其他半导体材料462.3新型纳米结构材料在电池上的应用472.3.1一维纳米材料472.3.2三维纳米TiO2多孔薄膜592.4TiO2薄膜的能级结构612.4.1半导体电极的平带电势612.4.2半导体电极平带电势的测量方法632.4.3测试条件对平带电势的影响672.4.4不同微结构薄膜电极的能级结构722.5纳米半导体电极修饰862.5.1表面物理化学修饰862.5.2元素掺杂882.5.3其他掺杂修饰922.6电极结构优化设计922.6.1小颗粒致密层的引入922.6.2纳米TiO2多孔薄膜层的作用952.6.3大颗粒TiO2薄膜层的光散射效应962.6.4大面积纳米多孔薄膜电极的微结构设计992.7p型光阴极敏化染料太阳电池1032.7.1p型光阴极敏化染料太阳电池原理1032.7.2p型半导体1042.7.3其他p型半导体106参考文献106第3章染料敏化太阳电池用染料敏化剂1153.1导论1153.1.1染料敏化剂的作用1153.1.2染料敏化剂的分类1163.1.3染料敏化剂的结构及分子设计1173.1.4染料敏化剂相关量化计算1173.2阳极敏化电池用染料敏化剂1193.2.1无机染料敏化剂1193.2.2多吡啶染料合成及性质1383.2.3羧酸多吡啶钌染料的性质1403.2.4染料分子结构对染料性能的影响1433.2.5羧酸多吡啶钌染料与纳晶半导体薄膜的结合方式1503.2.6有机染料敏化剂1523.3多染料协同敏化1633.4阴极敏化电池用染料敏化剂1643.4.1阴极敏化电池敏化剂的结构特性1643.4.2阴极敏化电池敏化剂研究进展165参考文献166第4章染料敏化太阳电池用电解质1764.1电解质的分类1764.1.1有机溶剂电解质1774.1.2离子液体电解质1784.1.3准固态电解质1904.1.4全固态电解质1964.2电解质中的氧化还原电对2024.2.1I-/I-3电对2024.2.2非碘氧化还原电对2064.3电解质中的添加剂2084.3.1添加剂的作用原理2094.3.2添加剂的分类2114.3.3添加剂的研究进展214参考文献218第5章染料敏化太阳电池对电极2305.1对电极及制备方法2305.1.1Pt对电极2305.1.2碳对电极2325.1.3其他对电极材料2345.1.4柔性DSC的对电极2385.2对电极表面的氧化还原反应2385.2.1对电极氧化还原反应原理2395.2.2对电极反应的表征方法240参考文献248第6章染料敏化太阳电池界面光电化学2536.1固/固接触界面2536.1.1固/固接触界面性质2536.1.2DSC中固/固接触界面构成2586.1.3DSC中固/固接触界面性质2586.2固/液接触界面2606.2.1固/液接触界面性质2606.2.2DSC中固/液接触界面构成2636.2.3DSC中固/液接触界面性质2636.3频率域内接触界面动力学过程2656.3.1时间域与频率域过程2656.3.2接触界面动力学过程测量方法2656.3.3调制电压下接触界面动力学过程2686.3.4调制光作用下接触界面动力学过程2896.3.5阻抗谱与IMPS区别3056.4界面电子注入过程3106.4.1TiO2能带形成及与染料的耦合3106.4.2光生电子的产生与注入动力学3126.5光生电子的传输动力学3146.6光生电子的收集动力学3166.7光生电子的复合动力学3176.7.1I-3/I-氧化还原对的动力学特性3176.7.2光生电子复合位置3176.7.3光生电子复合机理3186.7.4局域态对复合过程的影响3196.8光生电子传输与复合过程的相互限制3206.9TiO2导带边移动与表面钝化3226.10接触界面特性对动力学的影响3226.10.1两相接触界面电学特性对动力学的影响3226.10.2三相接触界面电学特性对动力学的影响3286.10.3不同电解质环境中染料�睺iO2/EL界面修饰对动力学的影响3376.11接触界面光学特性对动力学的影响3446.12不同染料分布条件对动力学的影响346参考文献350第7章染料敏化太阳电池结构设计与模拟3647.1染料敏化太阳电池的工作原理3647.2染料敏化太阳电池性能参数3657.2.1短路电流3657.2.2开路电压3667.2.3填充因子3667.2.4光电转换效率3667.3大面积染料敏化太阳电池结构设计3677.4大面积染料敏化太阳电池性能模拟3697.4.1光吸收及电子传输3697.4.2DSC电荷传输379参考文献394第8章染料敏化太阳电池性能测试及组件应用3978.1染料敏化太阳电池光伏性能测试3978.1.1大气质量与太阳光谱3978.1.2染料敏化太阳电池的测试参数3988.1.3染料敏化太阳电池的测试原理4008.1.4染料敏化太阳电池的测试标准4028.1.5染料敏化太阳电池光伏性能的多通道实时监测4038.1.6测试环境对染料敏化太阳电池光伏性能的影响4058.2染料敏化太阳电池组件的应用4088.2.1独立光伏阵列的应用与技术4088.2.2建筑一体化的应用与设计4148.2.3光伏农业一体化的应用416参考文献417附录缩略语419索引421第5章染料敏化太阳电池对电极2305.1对电极及制备方法2305.1.1Pt对电极2305.1.2碳对电极2325.1.3其他对电极材料2345.1.4柔性DSC的对电极2385.2对电极表面的氧化还原反应2385.2.1对电极氧化还原反应原理2395.2.2对电极反应的表征方法240参考文献248第6章染料敏化太阳电池界面光电化学2536.1固/固接触界面2536.2.1固/固接触界面性质2536.2.2DSC中固/固接触界面构成2586.1.3DSC中固/固接触界面性质2596.2固/液接触界面2606.2.1固/液接触界面性质2606.2.2DSC中固/液接触界面构成2636.2.3DSC中固/液接触界面性质2636.3频率域内接触界面动力学过程2656.3.1时间域与频率域过程2656.3.2接触界面动力学过程测量方法2656.3.3调制电压下接触界面动力学过程2686.3.4调制光作用下接触界面动力学过程2896.3.5阻抗谱与IMPS区别3056.4界面电子注入过程3096.4.1TiO2能带形成及与染料的耦合3096.4.2光生电子的产生与注入动力学3126.5光生电子的传输动力学3146.6光生电子的收集动力学3166.7光生电子的复合动力学3166.7.1I-3/I-氧化还原对的动力学特性3166.7.2光生电子复合位置3176.7.3光生电子复合机理3176.7.4局域态对复合过程影响3186.8光生电子传输与复合过程的相互限制3206.9TiO2导带边移动与表面钝化3216.10接触界面特性对动力学的影响3226.10.1两相接触界面电学特性对动力学的影响3226.10.2三相接触界面电学特性对动力学的影响3286.10.3不同电解质环境中染料�睺iO2/EL界面修饰对动力学的影响3376.11接触界面光学特性对动力学的影响3446.12不同染料分布条件对动力学的影响346参考文献350第7章染料敏化太阳电池结构设计与模拟3647.1染料敏化太阳电池的工作原理3647.2染料敏化太阳电池性能参数3657.2.1短路电流3657.2.2开路电压3667.2.3填充因子3667.2.4光电转换效率3667.3大面积染料敏化太阳电池结构设计3677.4大面积染料敏化太阳电池性能模拟3697.4.1光吸收及电子传输3697.4.2DSC电荷传输379参考文献394第8章染料敏化太阳电池性能测试及组件应用3978.1染料敏化太阳电池光伏性能测试3978.1.1大气质量与太阳光谱3978.1.2染料敏化太阳电池的测试参数3988.1.3染料敏化太阳电池的测试原理4008.1.4染料敏化太阳电池的测试标准4028.1.5染料敏化太阳电池光伏性能的多通道实时监测4038.1.6测试环境对染料敏化太阳电池光伏性能的影响4058.2染料敏化太阳电池组件的应用4088.2.1独立光伏阵列的应用与技术4088.2.2建筑一体化的应用与设计4148.2.3光伏农业一体化的应用416参考文献417

精彩书摘

　　第1章导论　　能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质保障，是国民经济和社会发展的基础。随着化石能源的日趋枯竭和全球对温室效应的关注，开发利用清洁可再生能源正成为现在和未来世界能源科技发展的主旋律。　　整个化石燃料开采峰值将在21世纪中叶前到来，人类能源结构在21世纪前半期将发生根本性的变革。化石燃料开采峰值距今只有二十几年，常规能源（煤电或水电）发电成本逐年升高，人类能源面临着非常紧迫的替代形势。　　可再生能源资源丰富、发展前景明确、技术争议较少。开发利用可再生能源，既是解决当前能源供需矛盾的重要措施：可节约和替代部分化石能源，促进能源结构的调整，减轻环境压力；也是实现未来能源和环境可持续发展，保障国家能源与环境安全，发展低碳经济，促进我国经济与社会可持续发展的必然战略选择。　　2009年底的哥本哈根会议使“节能减排”和“低碳”等概念深入人心，使全球经济的发展方向和导航标转向了低碳经济。光伏发电作为一种清洁的可再生能源，是未来低碳社会的理想能源之一，受到世界各国的广泛重视。　　作为可再生能源的重要应用领域，太阳能光伏发电在过去10年中得到了快速的发展，并且太阳能光伏作为未来世界能源的主要来源，要坚定不移地发展下去。为了应对气候变化，我国提出了到2020年非化石能源满足一次能源消费15%的目标，以及碳排放强度降低40%～50%的约束性指标，而发展可再生能源、走低碳经济之路，是实现这一远大目标的必然途径。我国接收到的太阳能总辐照量数量惊人，除部分区域日照时数较低外，多数地方可以发展光伏发电。　　1.1太阳电池发展概况　　太阳电池是一种利用太阳光直接发电，能实现光电转换的装置或器件。只要有光照到电池上，电池就可输出电压及电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏［photovoltaics，是由photo（光）和voltaics（伏打）两个单词组合而成的，缩写为PV］。　　1.1.1太阳电池发展简史　　太阳电池发展历史可以追溯到1839年，当时的法国物理学家Alexandre-Edmond Becquerel发现了光生伏打效应（photovoltaic effect），从此人们开始了对“光生伏打效应（简称光伏效应）”的研究。　　1883年，美国Fritts在一个金属衬底上制作出了第一个大面积（30 cm2）太阳电池。　　19世纪后期，维也纳大学的Moster第一次报道了染料敏化的光电效应。　　1930年，肖特基（Schottky）首次提出了Cu2O势垒的光伏效应理论。同年，朗格（Longer）首次提出可以利用光伏效应制造太阳电池，使太阳能变为电能。　　1954年，第一个具有实用价值的单晶硅pn结太阳电池研制成功，几个月后此类电池的效率提高到6%。此后不久，商业硅电池便被用于航天领域。　　1959年，美国Hoffman公司推出了效率为10%的商业化硅电池。　　1960年，首次实现硅太阳电池并网发电。　　20世纪60年代，CdTe薄膜电池获得6%的光电转换效率。　　1967年，第一块GaAs电池制备成功，效率达到9%。　　1974年，非晶硅太阳电池研制成功。　　1980年，第一个效率大于10%的CuInSe电池在美国制成；RCA公司的Carlson研制出了效率达8%的非晶硅太阳电池。　　1981年，在沙特阿拉伯建立了350 kW的聚光电池矩阵。　　1982年，美国加利福尼亚安装了第一个1 MW的实用光伏电站。　　1990年，德国提出了“2000个光伏屋顶计划”，这标志着太阳电池并网发电技术日趋成熟。　　1991年，瑞士洛桑的Gr�|tzel教授提出了纳米多孔薄膜染料敏化太阳电池，其效率达到7.1%，使染料敏化太阳电池的研究获得了突破性的进展。　　1993年，纳米多孔薄膜染料敏化太阳电池效率达到10%。　　1997年，美国“克林顿总统百万屋顶计划”、日本“新阳光计划”、荷兰政府“荷兰百万屋顶计划”相继启动。同年，光伏电池产能达100 MW。　　1999年，全球累计建立光伏电站达1 GW。　　2002年，澳大利亚STA公司建立了世界上首个面积为200 m2的染料敏化太阳电池显示屋顶，充分体现了染料敏化太阳电池未来的工业化前景。　　2002年，全球累计光伏装机容量达2 GW。　　2012年底，全球累计光伏装机容量达到了95 GW。　　2013年，全球累计光伏装机容量102.16 GW。　　从1954年光伏电池首次出现到全球累计建立光伏电站达1 GW，共用了45年的时间，而从1 GW到第二个1 GW，仅用了3年的时间；　　2013年，全球新增装机容量达到37 GW，累计装机容量达到137 GW。2013年，中国新增装机容量为11 GW，位居全球第一位，累计装机约18 GW，位居全球第二位；德国的太阳能光伏发电容量已达到约36 GW，为全球光伏发电发展起到了重要的示范作用。许多国际机构研究认为，太阳能将是未来能源供应的主体，预计到21世纪末，太阳能将占到全部能源消费的50%以上。　　1.1.2太阳电池发展现状　　自1954年第一块具有实用意义的太阳电池被研制出来后，经过近大半个世纪的研究和攻关，各种太阳电池都取得了长足的进步，电池效率得到了显著的提高。同时，电池组件效率也大幅提高，部分电池已实现了实用化，或正在进行实用化研究与攻关。表1.1为各类太阳电池截至2013年7月取得的经过第三方认证的电池效率一览表。　　1.1.3太阳电池应用概况　　太阳能光伏发电具有十分明显的优势。一是资源丰富且不会枯竭，是可再生清洁能源。特别是光伏发电过程不耗水，因此光伏电站建设不受水资源制约，可以在空闲土地上，特别是可以在沙漠上建设光伏电站。二是光伏电池安装建设简单、装机规模灵活、运行管理方便，既可以利用空旷场地进行建设，也可以与建筑结合建设，几乎不需要进行运行维护，开发利用的潜力很大。三是光伏发电的输出特性与用电负荷特性相吻合，即光伏发电在太阳光照最强的中午时段输出最大，而此时也正是用电的高峰时段，可有效减轻电力系统的调峰压力，利于优化电力系统运行，节约不可再生的化石能源资源，实现节能减排目标。　　2010年全球光伏产业急剧增加。大批新增产能的投入，极大地扩充了光伏市场的供应量。2011年，全球新增光伏装机容量为29.6 GW，与2010年的16.8 GW相比增长76.2%。从全球太阳能光伏发电的生产厂商来看，截至2010年底，全球光伏电池产量排名前五位的厂商分别为河北晶澳公司、美国First Solar公司、无锡尚德公司、保定英利公司和常州天合公司，产能分别为1500 MW、1300 MW、1200 MW、1000 MW和930 MW。可以说，从2010年开始，世界太阳能光伏企业的竞争正式升级至吉瓦（GW)级。图1.1为我国太阳能光伏装机容量情况。　　近几年来，面对时代机遇，世界各国纷纷制订光伏产业发展计划。目前光伏电池产业在全球呈现高速增长，多元化需求局面已经出现。并网发电依然占市场需求主体，光伏与建筑一体化将成为未来发展趋势。2010～2020年，预计全球光伏产业年增长率将达34%，年安装量将达到11.34 GW。据相关预测，2030年，太阳能光伏发电占世界总电力供应比例将达到10%以上；到21世纪末，太阳能光伏发电所占比例将更高，预计会突破60%。中国《新能源产业振兴和发展规划》明确提出：太阳能发电装机规模在2020年达到20 GW。但在2012年国际太阳能市场发生巨大变化的时候，国家能源局实时调整太阳能发展计划，国家能源局发布的《太阳能发电发展“十二五”规划》明确指出：到2015年底，我国太阳能发电装机容量达到35 GW以上。这些数字足以描绘出太阳能光伏产业未来广阔的发展前景，同时，明确国家新能源发展的路线图，构建新能源经济政策体系，加强新能源产业的布局和监管等对未来光伏健康发展至关重要［2］。　　1.2太阳电池分类及其应用简介　　1.2.1太阳电池分类　　太阳电池是光伏发电系统的核心。从技术的发展程度来区分，太阳电池可分为以下几个阶段：第一代太阳电池，晶体硅电池；第二代太阳电池，包括非晶硅薄膜太阳电池（a-Si）、碲化镉太阳电池（CdTe）、铜铟镓硒太阳电池（CIGS）、砷化镓太阳电池（GaAs）、染料敏化太阳电池（DSC）等；第三代太阳电池，各种叠层太阳电池、热光伏电池（TPV）、量子阱及量子点超晶格太阳电池、中间带太阳电池、上转换太阳电池、下转换太阳电池、热载流子太阳电池和碰撞离化太阳电池等新概念太阳电池。　　按电池结构划分，太阳电池可分为晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池。　　按照使用的基本材料不同，太阳电池可分为硅太阳电池、化合物太阳电池、染料敏化电池和有机薄膜电池等几种。　　（1） 硅太阳电池。　　硅太阳电池依据硅的结晶形态又可分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池三种。单晶硅太阳电池转换效率较高，技术也最为成熟。多晶硅太阳电池与单晶硅比较，成本低廉，并且效率高于非晶硅太阳电池。非晶硅薄膜太阳电池成本低、质量轻，便于大规模生产，有较大的潜力。　　（2） 砷化镓太阳电池。　　单结砷化镓Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的转换效率可达28%，抗辐照能力强，但价格不菲，基本仅限于太空等特殊使用。　　……

前言/序言

《纳米材料科学与技术：精细化制备与应用》 本书深入探讨纳米材料的精细化制备技术及其在各个前沿领域的广阔应用前景。我们从纳米尺度的物质特性出发，系统梳理了当前主流的纳米材料制备方法，包括但不限于化学合成法（如溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、微乳液法）、物理法（如气相沉积、机械研磨）以及生物诱导法。重点关注如何通过精确控制反应参数、晶体生长动力学和后处理工艺，实现对纳米材料的尺寸、形貌、晶体结构、表面性质以及组分进行精细调控，从而赋予材料特定的功能。 在纳米材料的表征方面，本书详细介绍了各类先进的表征手段，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）在纳米结构成像和形貌分析中的应用；X射线衍射（XRD）和拉曼光谱用于晶体结构和化学键的分析；X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）在表面成分和化学状态的鉴定；以及比表面积和孔隙率测定（BET）等。这些表征技术是理解纳米材料结构-性能关系、优化制备工艺的关键。 本书的亮点在于其对纳米材料在能源转换与储存、生物医药、催化、环境修复以及传感器等领域的交叉应用进行了深度剖析。 在能源领域，本书将聚焦于高效纳米光催化剂的设计与制备，阐述如何通过构建异质结、掺杂、形貌调控等策略，提升其在水分解制氢、二氧化碳还原以及有机污染物降解等过程中的光催化活性和稳定性。同时，也将探讨用于锂离子电池、钠离子电池以及超级电容器的新型纳米电极材料，包括纳米金属氧化物、纳米碳材料、纳米复合材料等，分析其在提高电池能量密度、功率密度和循环寿命方面的潜力。 在生物医药领域，本书将深入研究纳米材料在药物递送、生物成像、疾病诊断和治疗方面的创新应用。我们将讨论如何设计具有特定尺寸、表面电荷和生物相容性的纳米载体，以实现靶向药物释放、提高生物利用度和降低毒副作用。此外，纳米探针在荧光成像、磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）等成像技术中的应用，以及纳米材料在光动力疗法（PDT）、光热疗法（PTT）等癌症治疗策略中的作用也将得到详细阐述。 在催化领域，本书将重点关注纳米催化剂在均相和多相催化反应中的性能提升。我们将探讨纳米颗粒的高比表面积和特殊的表面活性位如何显著提高催化剂的活性、选择性和稳定性，并以有机合成、环境污染物催化转化、以及能源相关催化反应（如燃料电池催化）为例进行说明。 在环境修复领域，本书将介绍纳米材料在吸附、催化降解和过滤等方面的应用，用于去除水体和土壤中的重金属离子、有机污染物以及病原体。例如，纳米零价铁、纳米氧化物和活性炭等材料在吸附重金属方面的效率，以及纳米催化剂在催化氧化分解有机污染物中的应用。 在传感器领域，本书将探讨基于纳米材料的各类高性能传感器，包括气体传感器、生物传感器和化学传感器。我们将分析纳米材料的电学、光学或声学性质如何随外界环境（如气体浓度、生物分子结合、化学物质存在）的变化而发生改变，从而实现高灵敏度、高选择性和快速响应的检测。 本书强调理论与实践相结合，通过大量最新的研究成果和案例分析，帮助读者理解纳米材料的独特性能是如何通过精细化制备实现的，以及这些材料如何解决现实世界中的挑战。本书不仅适合从事纳米材料研究的科研人员，也为材料科学、化学、物理、生物医学、环境工程等相关领域的学生和工程师提供了宝贵的参考。读者在阅读过程中，将能深入体会到纳米尺度控制带来的巨大潜力，并激发更多创新性的研究思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同一位睿智的向导，带领我深入探索了纳米科学在清洁能源领域——特别是染料敏化太阳电池——的非凡应用。作者以其深厚的专业知识和独特的视角，将复杂的技术原理娓娓道来。我特别着迷于书中对“染料”这一核心元素的细致解读。它不再是简单的着色剂，而是整个光电转换过程中的“能量捕手”。我被作者对不同染料分子设计思路的阐述所深深吸引，例如如何通过改变分子结构来优化光谱吸收范围，以及如何提高电子从染料注入到半导体材料的效率。书中关于“电荷分离”和“电荷传输”机制的详尽分析，让我仿佛能够“看到”电子在纳米尺度上如何被有效地引导和加速，从而汇聚成电流。我欣赏作者在解释复杂物理化学原理时，能够运用恰当的比喻和生动的图示，化繁为简，使得我对“纳米”这一概念有了更深刻的认识，并理解了它在能量转换中的重要性。这本书不仅仅是一本关于太阳能电池的技术手册，更是一部关于如何利用自然法则，通过微观世界的精巧设计，实现可持续能源未来的精彩篇章，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，并让我对接下来的技术突破充满期待。

评分☆☆☆☆☆

当我沉浸在这本书的文字中时，我仿佛化身为一个微观世界的探索者，亲身感受着纳米尺度下的能量流动与转化。作者以其深厚的学识和卓越的表达能力，将“染料敏化太阳电池”这一复杂的技术，变得生动而引人入胜。我特别着迷于书中对“染料”的精妙描述。它不是简单的颜料，而是整个太阳能收集系统的“心脏”。我被作者对不同染料分子设计思路的讲解所深深吸引，例如如何调整分子的电子结构以优化光吸收范围，如何提高电子注入半导体材料的效率，以及如何确保染料在长期工作中的稳定性。书中对“半导体氧化物”这一基底材料的深入分析，也让我对整个电池的性能有了更全面的认识。我仿佛能够“看到”TiO2纳米晶体如何构建起一个高效的电子传输通道，以及如何与染料分子形成完美的“接口”。这本书不仅仅是对一种技术的介绍，更是一种对科学精神的诠释，它鼓励我去思考，如何通过对微观世界的精巧设计，实现对自然资源的更有效利用。我从书中获得的不仅仅是知识，更是一种对未来能源的憧憬，以及一种积极参与科学探索的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是打开了一扇通往微观世界奇妙景观的窗户，让我得以一窥那些肉眼无法企及的精妙结构和令人惊叹的能量转换机制。 从一开始，作者就以一种近乎诗意的笔触，描绘了纳米尺度的尺度下，物质所展现出的全新特性，而这种特性的核心，便是那些被称为“染料”的分子。 它们如同微型的太阳能捕获器，能够吸收阳光中的能量，并将之转化为电能。 我尤其被书中关于染料分子结构与光吸收效率之间关系的深入探讨所吸引，作者并没有简单地罗列数据，而是通过大量的实验案例和理论解释，层层剥开染料分子设计的奥秘。 我感觉自己仿佛置身于一个分子设计实验室，跟着研究人员一起，思考如何调整分子中的基团，如何优化电子传输路径，以期在有限的窗口内捕获尽可能多的光子。 这种将化学、物理和工程学巧妙融合的描述，让我在理解复杂概念的同时，也感受到了科学探索的魅力。 书中对于不同类型染料的比较分析，也让我对这一领域的发展有了更清晰的认识，从早期的钌配合物到如今更环保、更高效的有机染料，每一步的进步都凝聚着无数科学家的智慧和汗水。 我常常会在阅读时陷入沉思，想象着这些微小的分子在阳光下是如何工作的，它们与半导体材料之间的协同作用又是如何实现的。 这本书的语言虽然严谨，但并不枯燥，它总能在关键之处用恰当的比喻和生动的描述，帮助读者理解抽象的概念。 对于我这样一位对新能源技术充满好奇的普通读者来说，这本书提供了一个绝佳的入门视角，让我能够以一种相对易懂的方式，接触到前沿的科学研究成果。 它不仅仅是一本技术书籍，更像是一部关于微观世界能源革命的史诗，充满了发现的乐趣和对未来的憧憬。 我迫不及待地想了解更多关于染料敏化太阳电池在实际应用中的挑战与机遇，以及它们在可持续能源发展中扮演的关键角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一本微观世界的奇妙百科全书，为我揭开了“染料敏化太阳电池”的神秘面纱。作者以其卓越的写作功底，将复杂的纳米科学理论，转化为一篇篇引人入胜的叙述。我被书中对“染料”这一核心角色的生动刻画所深深吸引。它不再是简单的着色剂，而是太阳能转换的“引爆者”。作者深入剖析了染料分子的结构如何决定其光吸收的范围和效率，以及如何有效地将吸收的光能转化为电子激发。我尤其着迷于书中关于“染料敏化”过程的详细描述，从光子吸收、电子激发，到电子注入到半导体材料，再到电荷的分离与传输，每一个环节都充满着精密的科学设计。书中对“TiO2纳米晶体”作为电子传输骨架的阐述，也让我对材料科学在能源领域的重要性有了更深刻的认识。我仿佛能够“看到”无数微小的TiO2颗粒如何构成一个多孔的网络，为电子的快速传输提供了通道。这本书不仅仅是技术的堆砌，更是一种对自然智慧的借鉴和对未来能源的展望。它让我对接下来的科学研究和技术创新充满好奇，并激发了我对可持续能源发展的热切追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像打开了一扇通往未来能源世界的大门，让我得以一窥纳米科学在其中的奇妙应用。作者以一种兼具科学严谨性和人文关怀的笔触，深入浅出地剖析了染料敏化太阳电池的工作原理。我被书中关于“染料”这一核心角色的描述深深吸引。它并非简单的颜色添加剂，而是整个能量转换链条上的关键驱动力。作者详细解释了染料分子如何吸收太阳光，激发电子，并将这些能量“传递”给半导体材料。我尤其着迷于书中关于不同染料结构与吸收光谱之间关系的探讨。从金属配合物染料的稳定性和高效性，到有机染料的低成本和可设计性，再到量子点染料的宽光谱吸收能力，作者为我展现了一个充满创新和竞争的技术图景。书中对于“电荷分离”和“电子传输”过程的详细讲解，也让我对能量转换的效率有了更深刻的理解。我仿佛能够“看到”电子在纳米尺度上如何被引导、被加速，最终汇聚成电流。这本书不仅仅是枯燥的技术介绍，更是一种对科学智慧的赞颂，它让我感受到，通过对微观世界的精确控制，我们可以实现宏大的能源梦想。我对接下来的研究和应用充满期待，并希望能够在这个领域贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，对我而言，是一次关于微观世界能源奥秘的奇妙旅行。作者以其渊博的学识和通俗易懂的语言，将“染料敏化太阳电池”这一前沿技术，以一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其着迷于书中对“染料”这一核心元素的深入解读。它并非只是简单的颜色，而是光能捕捉与转化的“魔法师”。作者详细阐述了不同染料分子的化学结构如何影响其光吸收能力，以及如何与半导体基底材料（如TiO2）进行高效的电子耦合。我被书中关于“电子注入”和“电荷分离”的机制分析所深深吸引，它让我仿佛能够“看到”光子如何激活染料，并将电子“注入”到半导体材料的导带中，从而产生电荷。书中对“染料敏化太阳电池”不同组件的详细介绍，包括电解质、对电极等，也让我对整个系统的运作有了更全面的认识。我欣赏作者在解释复杂物理化学原理时，能够运用恰当的比喻和生动的图示，化繁为简，让即使非专业背景的读者也能领略到其中的精妙之处。这本书不仅仅是一本技术书籍，更是一扇让我窥探未来清洁能源发展方向的窗口，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，并让我对接下来的技术突破充满期待。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书的扉页，便被一种强烈的科学探索精神所感染。作者以其深厚的专业知识和独到的见解，将纳米科学的宏大图景与染料敏化太阳电池这一具体应用领域紧密结合，勾勒出了一幅令人心驰神往的能源未来蓝图。书中对于光电转换过程的详细阐述，让我深刻理解了从光子吸收、电子注入到电荷分离的每一个关键环节。尤其令我印象深刻的是，作者对染料敏化剂与半导体氧化物（如TiO2）之间界面电子转移动力学的精辟分析，这种对于微观界面行为的深入剖析，直接揭示了影响太阳电池效率的核心因素。我被那些描述电子在纳米尺度上“跳跃”和“流动”的文字所吸引，仿佛能亲眼目睹能量在其中高效传递的奇妙景象。书中还详细介绍了各种类型的染料敏化太阳电池，包括传统的基于钌的染料敏化电池，以及近年来备受关注的有机染料敏化电池和量子点敏化电池，并对其各自的优缺点进行了详尽的比较。这种全面的视角让我对整个技术的发展历程和不同技术路线的演进有了清晰的认知。我特别欣赏作者在解释复杂的物理化学原理时，能够运用恰到好处的类比和图示，化繁为简，使我这样一个非专业读者也能领略到其中的精妙之处。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的启迪，它引导我去思考如何从本质上理解问题，并从中寻求创新的解决方案。我在这本书中获得的不仅仅是技术知识，更是一种对科学研究严谨态度和创新精神的体悟。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我的脑海中仿佛描绘出一幅幅精美的微观图景，充满了能量与色彩。作者以其深厚的学术功底，将纳米科学的理论精髓与染料敏化太阳电池的工程实践巧妙地融合在一起。我印象最深刻的是关于“染料敏化”这一核心概念的阐释。它不仅仅是简单的“染色”，而是一种精妙的光电耦合机制，通过染料分子吸收光子，激发电子，再将电子注入到半导体骨架中，从而实现光能向电能的转化。书中对不同类型染料（如金属配合物、有机染料、量子点）的详细介绍，让我看到了这个领域丰富的多样性和不断创新的活力。作者并没有停留在概念的介绍，而是深入剖析了影响染料敏化太阳电池性能的关键因素，例如染料的合成方法、吸附在TiO2表面的取向、电荷的注入和传输效率，以及电荷的复合等。我特别欣赏作者在解释“染料分子与TiO2界面的电子转移”这一复杂过程时，所使用的直观的比喻和清晰的逻辑。它让我仿佛能够“看到”电子如何在微观尺度上完成“跳跃”和“传递”的舞蹈。这本书让我对“纳米”这一概念有了更深刻的理解，它并非一个抽象的尺度，而是蕴藏着无限可能性的微观世界，而染料敏化太阳电池正是这一世界中一个充满潜力的能源解决方案。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，仿佛推开了一扇通往微观世界能量转换奇迹的大门。作者以其深厚的学术造底蕴和非凡的叙事能力，将“染料敏化太阳电池”这一前沿技术，以一种令人着迷的方式呈现出来。我尤其被书中对“染料”的精准描绘所吸引。它不仅仅是为电池“染色”，更是整个能量收集和转换过程的“灵魂”。作者详细介绍了不同类型染料分子的设计理念，如何通过精巧的化学结构调整，使其能够高效地吸收不同波长的太阳光。我被书中对“电子注入”和“电荷分离”机制的深入剖析所深深打动，它让我仿佛能够“看到”光子如何激发染料分子，然后将电子“泵送”到半导体材料的导电带中，从而产生可用的电流。书中对“纳米结构”的广泛应用，特别是TiO2纳米晶体的使用，也让我深刻理解了材料形貌控制在提升电池性能中的关键作用。我欣赏作者在解释抽象的物理化学原理时，能够运用恰当的比喻和生动的图示，化繁为简，使我这样的非专业读者也能领略到其中的奥妙。这本书不仅仅是一本技术指南，更是一部关于如何通过微观世界的精巧设计，实现可持续能源梦想的史诗，它让我对接下来的科学探索充满了无限的憧憬。

评分☆☆☆☆☆

这本书仿佛是一场引人入胜的科学冒险，带领我深入探索了纳米尺度下能量转换的奥秘。作者以其卓越的叙事能力，将“染料敏化太阳电池”这一略显晦涩的技术概念，变得生动而富有吸引力。我尤其着迷于书中对“染料”这一核心角色的深入刻画。它不再是简单的着色剂，而是集光能捕获、电子激发和能量传递于一身的“多面手”。作者通过详细介绍不同染料分子的设计原理和结构-性能关系，让我认识到，一个成功的染料分子，需要兼顾广泛的光谱吸收能力、高效的电子注入效率以及稳定的化学性质。我被书中对有机染料合成策略的探讨深深吸引，它揭示了科学家们如何通过精巧的化学合成手段，创造出能够更有效地捕捉太阳光谱的“人造叶绿素”。同时，我也被书中关于TiO2纳米晶体作为电子传输介质的讨论所打动。作者详细阐述了TiO2纳米结构的形貌、孔隙率以及其与染料的界面性质如何影响电子传输的效率和复合速率。这种对材料微观结构的精细调控，直接关系到太阳电池的整体性能，让我体会到纳米材料在能源领域的巨大潜力。这本书不仅仅是技术手册，更是一部关于如何利用自然法则，通过微观世界的精巧设计，实现可持续能源梦想的精彩篇章。它让我对接下来的科学研究充满了好奇，并激发了我进一步探究这个领域的浓厚兴趣。

评分☆☆☆☆☆

印刷质量好，图书内容丰富

评分☆☆☆☆☆

权威写作，很有参考价值的书

评分☆☆☆☆☆

不错的一本专业书籍！赞~

评分☆☆☆☆☆

好书，愉快购物经历

评分☆☆☆☆☆

很专业很系统，值得一看

评分☆☆☆☆☆

不错的一本专业书籍！赞~

评分☆☆☆☆☆

………………

评分☆☆☆☆☆

权威写作，很有参考价值的书

评分☆☆☆☆☆

很实用的一本书，到货非常快