导电玻璃基底以及铂修饰电极的表面SEM图像
纳晶敏化太阳能电池的原理新颖、制作简单、材料便宜, 并且其光电转换效率已稳定在10%(AM1.5, 100mW/cm2)以上, 从而使其成为新一代太阳能电池的研究发展方向. 纳晶敏化太阳能电池主要包括3个部分: 吸附了染料光敏化剂的TiO2纳晶多孔薄膜工作电极, 含有I-/I3-氧化-还原电对的电解质以及载铂催化对电极. 可见光激发染料产生光生电子并注入到TiO2的导带, 最终进入导电玻璃基底; I-/I3-作为传输电荷的介质在工作电极和对电极之间往返传递, 在工作电极上将氧化态的染料分子还原为基态: 3I-→I3-+2e，生成的I3-在对电极上被由外电路进入的电子还原: I3-+2e→3I-。对电极作为纳晶敏化太阳能电池的重要组成部分, 通常由载铂的导电玻璃构成, 所负载的铂对于电解液中I3-的还原反应应具有高的催化性能, 从而使对电极/电解液界面上的电荷迁移快速高效进行.
在纳晶敏化太阳能电池中, 载铂对电极的制备通常有电沉积、溅射和热解等方法. 但电沉积法和溅射法所制备电极的载铂量均偏高, 与纳晶敏化太阳能电池低价的特点不相适应; 热解法则有效解决了这一问题, 并且其催化性能也要优于前二者.
中国科学院化学研究所分子科学中心光化学重点实验室陈今茂等人采用铂胶体制备、L-B膜及自组装技术的结合,在导电玻璃上制备出铂修饰电极.电极的载铂量低,对碘的还原反应催化活性高,其催化性能高于纳晶敏化太阳能电池中常用的铂对电极.这种高的催化性能归因于该电极表面均匀分布的纳米铂颗粒结构.