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2.3对电极
对电极一般采用的是在透明导电玻璃上镀一层铂作为对电极，其中铂作催化剂，但是铂的成本很高且与基片的附着强度不够，如果采用其他的材料，如碳、镍等，并且改进催化剂在基片的沉积方法，不仅成本要低些，而且附着性可能也会提高。Zhen Huang[8]等报道了碳球颗粒可以用来做对电极材料，转化效率达到了5.7%。而且只有制备的电极成多孔网状、厚度均匀电极膜，催化效率才会比较高。所以，可以研究满足这种要求的对电极膜材料的制备方法，或着研究能取代铂的材料做催化剂材料。 2.4二氧化钛浆料和杂化电极
因为纳米晶的多孔膜与导电基底的接触并没有完全将基底覆盖，因而会有电子与导电基底接触，形成暗电流，从而降低电池的转化效率，因此常常制备一种三明治结构的杂化电极，能有效的减小暗电流，这种结构是在纳米晶薄膜和导电基底之间加入一层致密层。其结构如图3。
图3 杂化电极结构[4]
一般的致密层的制备方法都是先用溶胶凝胶或溅射的方法沉积的，然后再次致密层上用涂覆的方法将二氧化钛浆料涂在上面，形成网络结构的纳米晶薄膜，问题就在于这种方法制备虽然工艺简单，但是膜的粘附性不好，高温易开裂等。如何制备粘附性好的纳米晶薄膜也是研究的一个重要方面。
除了加入致密层的方法外，还有采用核/壳包覆技术二氧化钛颗粒表面包覆一层其他的半导体材料，形成复合电极，也可以改善此类问题，并改善光电转换效率。Yishay Diamant[9]等采用SrTiO3包覆TiO2颗粒制备成TiO2- SrTiO3的核/壳复合结构，电池的转换效率提高了15.3%。Hyun Suk Jung[10]等采用MgO包覆TiO2纳米颗粒，使得电池的转换效率相对于未包覆的提高了45%。另外，也Jian-Ging Chen[11]等将包覆和填充的方法结合，用TiO2纳米颗粒填充TiO2纳米
管，并在颗粒外包覆一层SrO,使得电池的效率提高到5.39%。 2.5以柔性材料为基底的太阳能电池
由于使用的方便性等问题，以透明导电玻璃为基底的太阳能电池的应用受到了限制，而在这方面，柔性衬底的太阳能电池的应用比较能满足使用要求。
以柔性材料为基底的基底的太阳能电池的基底材料一般是柔性聚合、柔性不锈钢等。Mario Pagliaro等[12]介绍了四种在国外已投入生产应用的柔性太阳能电池，即柔性a-Si 型太阳能电池、柔性 CIGS型太阳能电池、有机-无机薄膜型太阳能电池和塑料太阳能电池。生产过程一般采用卷对卷技术。这种电池的制备过程中，光阳极一般都是采用涂覆法将半导体材料（如TiO2浆料）涂覆在柔性基底上，然后再退火，但是作为聚合物基底的电池，退火温度不能太高，因而有机物不能完全挥发掉，最终影响电池的效率。为了解决这问题，科学家们不断研究，取得了一定的成果，如Claudia Longo[13]等新型溅射技术在聚合物基底上成功的制备了光阳极材料，并使用固体电解质，光效转化效率为0.1%。Seok-Soon Kim[14]等采用包覆技术在TiO2颗粒表面包覆一层ZnO,用涂覆法制备出的电池效率为1.21%。Xing Fan[15-16]等研究了纤维状的柔性太阳能电池，光阳极和对电极都采用柔性材料，二者螺旋状的拧在一起，不需要封装，形成一个电池，获得了国家专利。
所以，在研究中，可以研究其他的制备光阳极的方法，或者寻找其他柔性基底以及适当的固体电解质是制备柔性太阳能电池的关键。 3.参考文献
[1]杨英。聚合物电解质在染料敏化太阳能电池中的应用[D].武汉大学博士学位论文，2009.
[2]尹艳红，许泽辉等.染料敏化太阳能电池对电极的研究进展[J].材料导报：综述篇，2009,23（5）：109.
[3]Rajan Jose，Velmurugan Thavasi，Seeram Ramakrishna.Metal Oxides for Dye-Sensitized Solar Cells[J].J. Am. Ceram. Soc，2009,92[2]:297-299.
[4]韩宏伟.染料敏化二氧化钛纳米晶太阳能电池研究[D].武汉大学博士学位论文，2005.
[5]Q.-B. Meng， K. Takahashi， X.-T. Zhang，etc.Fabrication of an Efficient Solid-State Dye-Sensitized solar cell[J]. Langmuir, 2003,19(9):3572-3573.
[6]Jing Zhang,Hongwei Han,Sujuan Wu.Conductive carbon nanoparticles hybrid PEO/P(VDF-HFP)/SiO2 nanocomposite polymer electrolyte type dye sensitized solar cells[J]. Solid State Ionics ,2007,178:1595.
[7]Erika Kozma, Dariusz Kotowski, Fabio Bertini,etc.Synthesis of donor-acceptor poly(perylene diimide-altoligothiophene) copolymers as n-type materials for polymeric solar cells[J]. Polymer,2010,51:2264-2265.
[8]Zhen Huang, Xizhe Liu, Kexin Li,etc.Application of carbon materials as counter electrodes
of
dye-sensitized
solar
cells[J].Electrochemistry
Communications ,2007,9:596.
[9]Yishay Diamant, S. G. Chen, Ophira Melamed, etc.Core-Shell Nanoporous Electrode for Dye Sensitized Solar Cells: the Effect of the SrTiO3 Shell on the Electronic Properties of the TiO2 Core[J].J. Phys. Chem. B,2003,107(9):1977-1980. [10]Hyun Suk Jung, Jung-Kun Lee, Michael Nastasi.Preparation of Nanoporous MgO-Coated TiO2 Nanoparticles and Their Application to the Electrode of Dye-Sensitized Solar Cells[J]. Langmuir,2005,21(23):10332-10335.
[11]Jian-Ging Chen,Chia-Yuan Chen,Chun-Guey Wu，etc.An ef?cient ?exible dye-sensitized solar cell with a photoanode consisting of TiO2 nanoparticle-?lled and SrO-coated TiO2 nanotube arrays[J].J. Mater. Chem,2010,20:7201-7202.
[12]Mario Pagliaro, Rosaria Ciriminna, Giovanni Palmisano.Flexible Solar Cells[J]. Chem Sus Chem,2008,1:883-889.
[13]Claudia Longo, A. F. Nogueira, Marco-A. De Paoli.Solid-State and Flexible Dye-Sensitized TiO2 Solar Cells: a Study by Electrochemical Impedance Spectroscopy[J].J. Phys. Chem. B,2002,106(23):5925-5930.
[14]Seok-Soon Kim, Jun-Ho Yum, Yung-Eun Sung.Flexible dye-sensitized solar cells using ZnO coated TiO2 nanoparticles[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2005,171:269-270.
[15]Xing Fan, Zengze Chu, Fuzhi Wang,etc.Wire-Shaped Flexible Dye-Sensitized Solar Cells[J].Advanced materials,2008,20:592-595.
[16]Xing Fan, Zengze Chu, Lin Chen,etc.Fibrous ?exible solid-type dye-sensitized solar cells without transparent conducting oxide[J].Appl. Phys. Lett,2008,92:113510.