第五章有機(jī)太陽(yáng)能電池5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池5.3有機(jī)光伏電池的理論及參數(shù)太陽(yáng)能電池歸類及效率SortsofSolarCellMaterialsCell(η%)module(η%)硅結(jié)晶硅單晶硅(晶圓)15~23%14~18%多晶硅(晶圓、薄膜)12~17%10~16%非晶硅A-Si,a-SiC,a-SiGe8~13%6~9%半導(dǎo)體化合物III-V族GaAs(晶圓、薄膜)18~35%II-VI族CdS,CdTe10~14%多元化合物CuInSe212~16%有機(jī)化合物染料敏化型nMO(TiO2)/Dye/電解質(zhì)~12%4~8%有機(jī)D/A型高分子/小分子/納米粉體~8.3%太陽(yáng)能電池應(yīng)用技術(shù)歸類基本特性應(yīng)用領(lǐng)域III-V族超高效率,超高穩(wěn)定度但成本極高太空應(yīng)用單晶硅、多晶硅高效率,高穩(wěn)定度,具成本競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)電應(yīng)用(取代傳統(tǒng)發(fā)電)，電力供應(yīng)源有機(jī)化合物效率及穩(wěn)定度依產(chǎn)品訂定,極具成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)民生產(chǎn)品應(yīng)用行動(dòng)生活應(yīng)用以有機(jī)分子作為光作用材料的太陽(yáng)能電池主要可區(qū)分為四大類：(1)染料敏化太陽(yáng)能電池(dye-sensitizedsolarcell,DSSC)；(2)全有機(jī)半導(dǎo)體材質(zhì)的太陽(yáng)能電池；(3)高分子摻混碳六十及其衍生物的太陽(yáng)能電池；(4)高分子摻混無(wú)機(jī)納米粒子的太陽(yáng)能電池全稱：染料敏化納米薄膜太陽(yáng)能電池，是近年發(fā)展起來(lái)的一種太陽(yáng)能電池，是由瑞士的Graktzel教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次提出的，是基于自然界中的光合作用原理而發(fā)明的．這種電池以廉價(jià)的TiO2

納米多孔膜作為半導(dǎo)體電極?，以Ru及Os等有機(jī)金屬化合物作為光敏化染料，選用適當(dāng)?shù)难趸贿€原電解質(zhì)做介質(zhì)，組裝成染料敏化TiO2納米晶太陽(yáng)能電池(簡(jiǎn)稱DSSC電池)．5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介1991年，瑞士Gr?tzelM.以較低的成本得到了>7%的光電轉(zhuǎn)化效率。1998年，采用固體有機(jī)空穴傳輸材料的全固態(tài)DSSCs電池研制成功，其單色光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33%，從而引起了全世界的關(guān)注。目前，DSSCs的光電轉(zhuǎn)化效率已能穩(wěn)定在10％以上，壽命能達(dá)15～20年，且其制造成本僅為硅太陽(yáng)能電池的1/5～1/10。5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介1998,Sommelingetal1998,M,Gratzel,Black-dye,10.4%(AM1.5)2001,A.Hagfekttetal6.2%(AM1.5)2002,W.Kuboetal,6.0%(AM1.5)2003,1993,M,Gratzel,N719-dye,10.58%(AM1.5)2004,M,Gratzel,11.04%(AM1.5)1976,H.Tsubomura,etal,ZnO,2.5%(at563nm)1991,M.Gratzel,N3-dye,7.1-7.9%(AM1.5)1998.K.Tennakone,CuI,4.5%(simulatedsunlight)2003,M.Gratzel,6.6%(AM1.5)1993,M.Gratzel,Red-dye,10.0%(AM1.5)圖1.12TiO2染料敏化太陽(yáng)電池發(fā)展簡(jiǎn)況5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講：若批量生產(chǎn)，電池的成本在5—10元/(峰瓦)左右[3]，而普通的硅電池在20-40元/(峰瓦)，因而染料敏化納米薄膜太陽(yáng)電池電池非常適合批量生產(chǎn)，滿足城市居民以及廣大農(nóng)村的需要，特別是對(duì)我國(guó)近七千萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電具有實(shí)際的意義。染料敏化太陽(yáng)電池的優(yōu)點(diǎn)：5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介戰(zhàn)略角度來(lái)講我國(guó)是一個(gè)能源的消耗大國(guó)，特別是電力的短缺嚴(yán)重影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。但是無(wú)論是核電還是火電所需要的燃料都是非常有限的，發(fā)電的同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此我國(guó)尤其應(yīng)當(dāng)注重太陽(yáng)能這種可再生綠色能源的開(kāi)發(fā)與利用。為經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。染料敏化太陽(yáng)電池的優(yōu)點(diǎn)：5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介從實(shí)用性角度來(lái)講：從染料敏化納米薄膜太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)可以看出，電池是由雙塊透明導(dǎo)電玻璃及有一定顏色的染料和電解質(zhì)構(gòu)成，而整個(gè)電池是透明的，且?guī)б欢伾钥梢酝ㄟ^(guò)適當(dāng)選擇染料和電解質(zhì)的顏色及TiO2膜的厚度來(lái)控制整個(gè)電池的透光率，這樣可以把電池用作窗戶玻璃，即透光又可當(dāng)電池用。染料敏化太陽(yáng)電池的優(yōu)點(diǎn)：5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池簡(jiǎn)介染料敏化納米薄膜太陽(yáng)電池電池主要由以下幾部分組成：透明導(dǎo)電玻璃、納米多孔TiO2膜、染料光敏化劑、電解質(zhì)和反電極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)

陽(yáng)極：染料敏化半導(dǎo)體薄膜陰極：鍍鉑的導(dǎo)電玻璃

電解質(zhì)：I3-/I-

TiO2膜:5~20um,1~4mg/cm2導(dǎo)電玻璃：8~10Ω/□5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)導(dǎo)電玻璃二氧化鈦染料電解液碳電極導(dǎo)電玻璃5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池原理5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池原理電子注入染料電解液TiO2（20納米左右）光5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池原理導(dǎo)電基底材料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成導(dǎo)電基底材料又稱為導(dǎo)電電極材料,分為光陽(yáng)極材料和光陰極材料(或稱反電極).目前作為導(dǎo)電基底材料的有透明導(dǎo)電玻璃、金屬箔片、聚合物導(dǎo)電基底材料等。要求導(dǎo)電基底材料的方塊電阻越小越好；光陽(yáng)極和光陰極基底中至少要有一種是透明的，透光率一般要在85%以上。用于制備光陽(yáng)極和光陰極襯底的作用是收集和傳輸從光陽(yáng)極傳輸過(guò)來(lái)的電子，并通過(guò)外回路傳輸?shù)焦怅帢O并將電子提供給電解質(zhì)中的電子受體。導(dǎo)電基底材料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成導(dǎo)電基底材料主要是透明導(dǎo)電玻璃，是在厚度為1-3mm的普通玻璃表面鍍上導(dǎo)電膜制成的。主要成份是摻F的透明SnO2膜（FTO），在SnO2和玻璃之間有一層幾個(gè)納米厚度的純SiO2膜，目的是防止高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中普通玻璃中Na+和K+等離子擴(kuò)散到SnO2導(dǎo)電膜中。ITO也可作為該電池的導(dǎo)電襯底材料。半導(dǎo)體薄膜主要是納米TiO2多孔薄膜。它是染料敏化太陽(yáng)電池的核心之一，作用是吸附染料光敏化劑，并將激發(fā)態(tài)染料注入到電子傳輸?shù)綄?dǎo)電基底。主要有TiO2，ZnO，Nb2O5，WO3，Ta2O5，CdS，F(xiàn)e2O3和SnO2等。5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成TiO2光電陰極納米半導(dǎo)體薄膜的特征:

具有大的比表面積，使其能夠有效地吸附單分子層染料，更好地利用太陽(yáng)光；納米顆粒和導(dǎo)電基底以及納米半導(dǎo)體顆粒之間應(yīng)有很好的電學(xué)接觸，使載流子在其中能有效地傳輸，保證大面積薄膜的導(dǎo)電性；電解質(zhì)中的氧化還原電對(duì)（一般為I3-/I-)能夠滲透到納米半導(dǎo)體薄膜內(nèi)部，使氧化態(tài)染料能有效地再生。5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成TiO2光電陰極納米材料指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的材料。基本單元按維數(shù)分：零維：空間三維均在納米尺度，如納米尺度顆粒、原子團(tuán)簇等量子點(diǎn)一維：空間有兩維處在納米尺度，如納米絲，納米棒、納米管等量子線二維：空間有一維處在納米尺度，如超薄膜，多層膜，超晶格等量子阱納米材料與納米結(jié)構(gòu)的定義TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成納米的基本概念人高紅血球分子及DNA氫原子針頭1納米0.1納米1千納米100萬(wàn)

納米20億

納米TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成電子能級(jí)的不連續(xù)性量子尺寸效應(yīng)小尺寸效應(yīng)表面效應(yīng)宏觀量子隧道效應(yīng)納米微粒的基本性質(zhì)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成

當(dāng)粒子尺寸下降到某一值時(shí)，金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級(jí)的現(xiàn)象和納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級(jí)，能隙變寬現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。量子尺寸效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成導(dǎo)電的金屬在超微顆粒時(shí)可以變成絕緣體d,δ，電子移動(dòng)困難，電阻率增大，從而使能隙變寬，磁矩的大小和顆粒中電子是奇數(shù)還是偶數(shù)有關(guān)光譜線會(huì)產(chǎn)生向短波長(zhǎng)方向的移動(dòng)催化活性與原子數(shù)目有奇妙的聯(lián)系量子尺寸效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成當(dāng)納米微粒的尺寸與光波的波長(zhǎng)、德布羅意波長(zhǎng)、超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性邊界條件被破壞；非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面附近的原子密度減小，導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等特性呈現(xiàn)新的小尺寸效應(yīng)。小尺寸效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成光吸收顯著增加，并產(chǎn)生吸收峰的等離子共振頻移磁有序態(tài)向磁無(wú)序態(tài)、超導(dǎo)相向正常相轉(zhuǎn)變聲子譜發(fā)生改變納米顆粒的熔點(diǎn)降低塊狀1337K2nm600K金小尺寸效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成表面效應(yīng)是指納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨納米粒子尺寸的減小而大幅度地增加，粒子的表面能和表面張力也隨著增加，從而引起納米粒子性質(zhì)的變化。表面效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成納米微粒尺寸與表面原子數(shù)的關(guān)系表面效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成表面原子所處的晶體場(chǎng)環(huán)境及結(jié)合能與內(nèi)部原子有所不同，存在大量的表面缺陷和懸空鍵，具有不飽和性質(zhì)，因而極易與其他原子反應(yīng)，具有很高的化學(xué)反應(yīng)活性。表面效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成金屬銅或鋁的納米顆粒一遇空氣就會(huì)燃燒，發(fā)生爆炸(炸藥、火箭）一些無(wú)機(jī)納米微粒暴露在大氣中會(huì)吸附氣體，并與氣體進(jìn)行反應(yīng)（儲(chǔ)氫材料）很大的比表面，加快化學(xué)反應(yīng)過(guò)程（高效催化劑）表面效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成隧道效應(yīng)：微觀粒子具有貫穿勢(shì)壘的能力電子具有粒子性又具有波動(dòng)性，存在隧道效應(yīng)。一些宏觀物理量，如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量等亦顯示出隧道效應(yīng)，稱為宏觀的量子隧道效應(yīng)。宏觀量子隧道效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成宏觀量子隧道效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)將會(huì)是未來(lái)微電子、光電子器件的基礎(chǔ)，它確立了現(xiàn)存微電子器件進(jìn)一步微型化的極限。當(dāng)微電子器件進(jìn)一步微型化時(shí)必須要考慮上述的量子效應(yīng)。宏觀量子隧道效應(yīng)TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)及量子隧道效應(yīng)是納米微粒與納米固體的基本特性。它使納米微粒和納米固體呈現(xiàn)許多奇異的物理、化學(xué)性質(zhì)，出現(xiàn)一些“反常”現(xiàn)象。TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成?TiO2

膠體在450–500°C下煅燒薄膜厚度一般約：10μm粗糙度>1000，有效表面積大50-70%的多孔性，使電解液充分滲入。TiO2的SEMTiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成銳鈦礦和金紅石相TiO2TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成納米TiO2在電池中起著重要作用，其結(jié)構(gòu)性能決定染料吸附的多少。膜厚在10-15um是一個(gè)最優(yōu)化的厚度，光電轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到最大值。納米TiO2對(duì)光的吸收、散射、折射產(chǎn)生重要影響，光照下太陽(yáng)光在薄膜內(nèi)被染料分子反復(fù)吸收，大大提高染料分子的光吸收率。納米TiO2薄膜對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池中電子傳輸和界面復(fù)合起著很重要作用，影響光電流的輸出。TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成在高效染料敏化電池中的納米多孔薄膜特點(diǎn)：大的比表面積和粗糙因子，能夠吸附大量的染料，對(duì)于8um的電極來(lái)說(shuō)，粗糙因子可以達(dá)到1000；納米顆粒之間的相互連接，構(gòu)成海綿狀的電極結(jié)構(gòu)，使納米晶之間有很好的電接觸，電子在薄膜中有較快的傳輸速度，從而減少薄膜中電子和電解質(zhì)受主的復(fù)合；氧化還原電對(duì)可以滲透到整個(gè)納米晶多孔膜半導(dǎo)體電極，使被氧化的染料分子能夠有效再生；納米多孔薄膜吸附染料的方式保證電子有效地注入薄膜導(dǎo)帶，使得納米晶半導(dǎo)體和其吸附的染料分子之間的界面電子轉(zhuǎn)移快速有效；對(duì)電極施加偏壓，在納米晶的表面能形成聚集層（厚度在幾到幾十納米）。對(duì)于本征和低摻雜半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，在正偏壓作用下，不能形成耗盡層。TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成影響光電流輸出的因素:激發(fā)態(tài)染料分子不能有效地將電子注入到TiO2導(dǎo)帶,而是通過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)換回到基態(tài)；氧化態(tài)染料分子不是被電解質(zhì)中的I-還原，而是與TiO2導(dǎo)帶電子直接復(fù)合；電解質(zhì)中I3-不是被對(duì)電極上的電子還原成I-，而是被TiO2導(dǎo)帶電子還原。TiO2光電陰極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成染料目前大致分為3類：有釕吡啶有機(jī)金屬配合物、酞菁和菁類系列染料和天然染料．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，用釕吡啶有機(jī)金屬配合物敏化TiO2電極的效果最佳．人們通過(guò)研究釕吡啶配合物敏化太陽(yáng)能電池中各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)發(fā)現(xiàn)，要獲得較高的光電轉(zhuǎn)換效率：首先使合成出的染料具有穩(wěn)定的氧化態(tài)和激發(fā)態(tài)，這樣不但會(huì)使電池具有較高的逆轉(zhuǎn)能力，還會(huì)使染料中的電子注入效率提高，從而使染料中的電子更容易注入到TiO2薄膜的導(dǎo)帶中去．染料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成其次，染料分子應(yīng)含有大鍵、高度共軛、并且有強(qiáng)的給電子基．只有這樣染料分子的能級(jí)軌道才能與納晶TiO2薄膜表面的O-離子形成大的共軛體系，使電子從染料轉(zhuǎn)移到TiO2薄膜更容易，電池的量子產(chǎn)率更高．

再次，染料在可見(jiàn)光區(qū)有較強(qiáng)的吸收，盡可能寬的吸收帶，從而吸收更多的太陽(yáng)光，捕獲更多的能量，提高光電轉(zhuǎn)換效率．除了以上三點(diǎn)外，還要求染料能夠快速吸附到TiO2的孔道中，且不易脫附.染料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成?由Gr?tzel研究小組合成的釕（Ru）配合物?釕（Ru）配合物染料染料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成?釕（Ru）配合物染料染料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成N3dye被吸收在TiO2

（101）表面上具有羧基的釕（Ru）配合物錨定TiO2表面，TiO2表面N3dye的覆蓋度為100%?釕（Ru）配合物染料染料5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成長(zhǎng)期以來(lái)，染料敏化太陽(yáng)能電池一直使用液態(tài)電解質(zhì).關(guān)于溶劑和金屬離子的選擇對(duì)太陽(yáng)能電池的電流輸出有很大的影響．這是因?yàn)楸∧る姌O吸附陽(yáng)離子后，半導(dǎo)體的導(dǎo)帶能級(jí)會(huì)發(fā)生變化，這種變化導(dǎo)致了激發(fā)態(tài)染料分子向半導(dǎo)體中注入電子的能力發(fā)生改變．因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)金屬離子和溶劑來(lái)改善染料分子的注入能力．液體電解質(zhì)種類繁多，電極電勢(shì)容易控制．但同時(shí)它也存在不足之處．液體電解質(zhì)的存在容易導(dǎo)致吸附在薄膜上的染料解吸，影響電池的穩(wěn)定性；密封工藝復(fù)雜；電解質(zhì)本身不穩(wěn)定，易發(fā)生化學(xué)變化，從而導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的失效.?電解液5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成

載流子遷移速度慢，在強(qiáng)光下光電流不穩(wěn)定速率慢，在強(qiáng)光下光電流不穩(wěn)定；除了氧化還原循環(huán)反應(yīng)外，電解質(zhì)還存在不可逆反應(yīng)．這些都導(dǎo)致了電池的不穩(wěn)定和使用壽命的縮短．因此要使染料敏化太陽(yáng)能電池走向?qū)嵱没仨毥鉀Q電解質(zhì)的問(wèn)題．為了克服液體電解質(zhì)的不足，人們開(kāi)始致力于固體電解質(zhì)的研究上．在染料敏化太陽(yáng)能電池中，電解液的作用是將電子傳輸給激發(fā)態(tài)染料，空穴傳輸?shù)綄?duì)電極，從而完成一個(gè)光路循環(huán)．?電解液5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成包含I-/I3-氧化還原離子的電解液用于調(diào)節(jié)TiO2電極和相反電極之間的電子電池性能同以下因素有關(guān)：

-碘化物中電性相反的離子（Li+,Na+,K+)-溶劑?電解液5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成在相反電極處，I3-離子再生為I-離子Pt覆蓋的TCO(approx.200nm)或者碳常用來(lái)作為相反電極?相反電極5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC電池結(jié)構(gòu)和組成5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的性能5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的性能?電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的性能高能量轉(zhuǎn)換效率低成本原料豐富在顏色的調(diào)控、適應(yīng)消費(fèi)者方面具有很大的潛力無(wú)污染可再生性好5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的特點(diǎn)把二氧化鈦膠體涂敷在透明導(dǎo)電玻璃上。就象二氧化鈦膜一樣，透明導(dǎo)電玻璃上已經(jīng)事先鍍有一層透明導(dǎo)電膜（SnO2）1．1．1溶膠的制備1.二氧化鈦薄膜的制備1．1．2基片的清洗與成膜5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備1.二氧化鈦薄膜的制備1．1．1溶膠的制備瑞士洛桑高等工學(xué)院Gratzel等人提出了一套TiO2薄膜的制備方案，他們將鈦醇鹽逐滴加入水中，通過(guò)控制加入的相應(yīng)醇的量來(lái)調(diào)節(jié)溶膠濃度．鈦醇鹽在水中發(fā)生水解，生成沉淀，再將沉淀用去離子水清洗后，溶于硝酸．為了控制粒子的大小，還需控制水解的速度和溶膠的濃度．方法是將溶膠放人80℃烘箱烘8h．接下來(lái)是熱壓處理這些溶膠，熱壓處理可以控制粒子的生長(zhǎng)與結(jié)晶．5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備

1．1．1溶膠的制備制備溶膠的第二種方法是用二氧化鈦粉體來(lái)制備．瑞士洛桑高等工學(xué)院Gritzel和華僑大學(xué)的范樂(lè)慶等人都使用過(guò)此種方法．其過(guò)程是稱取二氧化鈦粉(P25)放入研缽中，一邊研磨，一邊逐漸加入硝酸或乙酸(pH值為3～4)，每加入1mL酸都必須使其研磨得較均勻．1.二氧化鈦薄膜的制備5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備

1．1．1溶膠的制備第三種方法是將鈦醇鹽溶于部分無(wú)水乙醇中，然后加入二乙醇胺和濃鹽酸，室溫下用磁力攪拌器攪拌1h，混合均勻后再加入水和無(wú)水乙醇體積比為1：10的乙醇水溶液，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠．此法制備溶膠比較簡(jiǎn)單易行．1.二氧化鈦薄膜的制備5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備

1．1．2基片的清洗與成膜制備完溶膠后，下一步是成膜．在成膜之前，先要對(duì)導(dǎo)電玻璃進(jìn)行清洗．清洗的方法是將薄膜分別放入水和乙醇中進(jìn)行超聲清洗．在制備染料敏化太陽(yáng)能電池中最常用的成膜方法是浸漬提拉法和膠帶涂敷法．浸漬提拉法是將清潔的基片浸泡在溶膠中，然后以一定的速率將基片沿與液面垂直方向提拉，這樣在基片表面就附著一層溶膠的薄膜．1.二氧化鈦薄膜的制備5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備

1．1．3薄膜的燒結(jié)

薄膜燒結(jié)的過(guò)程是鈦醇鹽發(fā)生縮聚反應(yīng)的過(guò)程，在此過(guò)程中脫掉薄膜中的水和有機(jī)物而生成二氧化鈦．燒結(jié)過(guò)程要控制升溫速率、保溫時(shí)間、燒結(jié)溫度．因?yàn)樗鼈儗?duì)薄膜的粒徑、孔徑和晶型影響非常大．1.二氧化鈦薄膜的制備5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備2.利用天然染料把二氧化鈦膜著色

在新鮮的或冰凍的黑莓、山莓和石榴籽上滴3—4滴水，再進(jìn)行擠壓、過(guò)濾，即可得到我們所需要的初始染料溶液；也可以把TiO2

膜直接放在已滴過(guò)水并擠壓過(guò)的漿果上，或在室溫下把TiO2膜浸泡在紅茶(木槿屬植物)溶液中。有些水果和葉子也可以用于著色。如果著色后的電極不立即用，必須把它存放在丙酮和脫植基的葉綠素混合溶液中。5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備3.制作反電極反電極是在導(dǎo)電玻璃鍍上白金、鎳或者碳．范樂(lè)慶等人¨比較了這幾種電極的性能．結(jié)果表明，白金電極效果最佳，鎳電極次之，碳電極活性較弱．碳電極的制備采用的是物理涂敷．用5B鉛筆在導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面進(jìn)行涂敷，盡量涂均勻．然后放人馬弗爐中進(jìn)行熱處理，經(jīng)過(guò)熱處理后的碳電極用酒精進(jìn)行沖洗后涼干即可獲得所需要的碳電極．5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備4.注入電解質(zhì)注入含碘和碘離子的溶液作為太陽(yáng)電池的電解質(zhì)，它主要用于還原和再生染料。5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備把著色后的二氧化鈦膜面朝上放在桌上，在膜上面滴一到兩滴含碘和碘離子的電解質(zhì)，然后把反電極的導(dǎo)電面朝下壓在二氧化鈦膜上。把兩片玻璃稍微錯(cuò)開(kāi)，以便利用暴露在外面的部分作為電極的測(cè)試用。利用兩個(gè)夾子把電池夾住，這樣，你的太陽(yáng)能電池就作成了。在室外太陽(yáng)光下，可以獲得開(kāi)路電壓0.43V，短路電流1mA/cm2的自己做的太陽(yáng)電池。5.組裝電池5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC的制備

雖然染料敏化太陽(yáng)能電池與硅太陽(yáng)能電池相比具有獨(dú)特的優(yōu)越性，但是它距實(shí)用階段還有很大距離．如何進(jìn)一步提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率、開(kāi)發(fā)高效的固態(tài)電解質(zhì)以及尋找更好的光敏感染料都是染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池研究領(lǐng)域里有待解決的問(wèn)題．5.1染料敏化太陽(yáng)能電池及材料DSSC未來(lái)發(fā)展工作原理:有機(jī)半導(dǎo)體產(chǎn)生的電子和空穴束縛在激子(excitons)之中,電子和空穴在界面(電極和導(dǎo)電聚合物的結(jié)合處)上分離。美國(guó)加州伯克利分校科學(xué)家在2002年利用塑料納米技術(shù)研制出第一代塑料太陽(yáng)能電池，可以安裝在一系列便攜式設(shè)備及可穿戴式電子設(shè)備上。提供0．7V的電壓。特點(diǎn)：價(jià)格低、易成型，通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)控性能。5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池OPV簡(jiǎn)介柔性質(zhì)輕器件OPV簡(jiǎn)介5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池1.由少數(shù)幾種元素組成.C、H、O、N、S、P、X·····2.形成.

有鏈和環(huán)

3.有機(jī)物中同分異構(gòu)體很多.

如C2H6O（分子式）結(jié)構(gòu)式CH3CH2OH乙醇

CH3OCH3

甲醚有機(jī)組成上的特點(diǎn)5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池OPV簡(jiǎn)介總之：（1）.有機(jī)物都含有碳，不易形成離子化合物，易形成共價(jià)化合物，且可形成C-C共價(jià)鍵，具有同分異構(gòu)現(xiàn)象、立體異構(gòu)現(xiàn)象。有同分異構(gòu)體、立體異構(gòu)體。（2）組成復(fù)雜.

如C63H90N14PCo維生素B12

葉綠素牛胰島素（51肽）等。5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池OPV簡(jiǎn)介70vandeWaals力沒(méi)有自由載流子或者很少，因?yàn)椴牧现械娜毕莺碗s質(zhì)離散能級(jí)(但通常也用能帶來(lái)描述)共價(jià)鍵+離子鍵具有一定濃度的載流子1010~1018cm-3連續(xù)能帶結(jié)構(gòu)注意:激子結(jié)合能~0.3eV有機(jī)材料無(wú)機(jī)材料5.2有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池OPV簡(jiǎn)介優(yōu)點(diǎn)成本低質(zhì)量輕材料來(lái)源廣泛制備工藝簡(jiǎn)單可做在柔性襯底上可大面積生產(chǎn)材料的光及電特性可調(diào)整缺點(diǎn)效率低壽命短有機(jī)太陽(yáng)能電池優(yōu)缺點(diǎn)給體/受體年代填充因子FF(%)能量轉(zhuǎn)換效率

(%)研究小組CuPc/PV198665~1TangMEH-PPV/CN-PPV199560-70~1Yu/HeegerPOPT/CN-PPV199860-70~2Hall/FriendMDMO-PPV/PCBM-C60200150-602.5SariciftciP3HT/PCBM-C60200260-702.8BrabecMDMO-PPV/PCBM-C60200370-803.0JanssenCuPc/C60200450-60~5ForrestP3HT/PCBM200560-80~5YangP3HT/PCBM-C602007676.5Heeger有機(jī)太陽(yáng)能電池發(fā)展5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池有機(jī)薄膜制作方法(膜厚由轉(zhuǎn)速、溶劑、組成成分和濃度決定)刮刀刀片絲網(wǎng)印刷旋涂有機(jī)太陽(yáng)能電池制作方法5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池圖1.9有機(jī)太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)示意圖有機(jī)太陽(yáng)能電池制作方法5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池HOMOHOMOLUMOLUMO下電極上電極給體受體hυ真空吸收光子產(chǎn)生激子

(電子空穴對(duì))激子在給體受體界面分離自由電子和空穴傳輸并被兩極收集電荷產(chǎn)生，傳輸和收集有機(jī)太陽(yáng)能電池原理5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池五個(gè)關(guān)鍵步驟1

激子擴(kuò)散：激子的擴(kuò)散長(zhǎng)度應(yīng)該至少等于薄膜的厚度，否則激子就會(huì)發(fā)生復(fù)合，造成吸收光子的浪費(fèi)。

電荷分離：對(duì)于單層器件，激子在電極與有機(jī)半導(dǎo)體界面處離化，對(duì)于雙層器件，激子在施主－受主界面形成的p-n結(jié)處離化。

電荷傳輸：在有機(jī)材料中，電荷的傳輸是定域態(tài)間的跳躍，而不是能帶內(nèi)的傳輸，這意味著有機(jī)材料和聚合物材料中載流子的遷移率通常都比無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的低。2345

電荷收集：電荷的收集效率也是影響光伏器件功率轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素，金屬與半導(dǎo)體接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻擋層，阻礙電荷順利地到達(dá)金屬電極。光子吸收：在大部分有機(jī)太陽(yáng)能電池中，因?yàn)椴牧系膸哆^(guò)高，只有一小部分入射光被吸收，吸收只能達(dá)到30％左右。有機(jī)太陽(yáng)能電池原理5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池短路電流Isc

太陽(yáng)電池在短路條件下的工作電流稱為短路光電流(Isc)開(kāi)路電壓Voc

太陽(yáng)電池在開(kāi)路條件下的輸出電壓稱為開(kāi)路光電壓(Voc)填充因子FFFF=Vm·Im/Voc·Isc有機(jī)太陽(yáng)能電池特性參數(shù)5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)：

太陽(yáng)電池受光面積的最大輸出功率（Pmax）與入射的太陽(yáng)光能量密度（Plight）的百分比。R(JV)maxJscVocR(0,∞)5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池單層太陽(yáng)能電池（肖特基型）雙層太陽(yáng)能電池體摻雜太陽(yáng)能電池有機(jī)太陽(yáng)能電池分類5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池

半透明金屬電極層（或ITO）有機(jī)層金屬電極層光照單層太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖Glass單層太陽(yáng)電池原理圖Ф:workfunction,χ:electronaffinity,IP:ionisationpotential,Eg:opticalbandgap.有機(jī)太陽(yáng)能電池分類1.單層太陽(yáng)能電池（肖特基型）5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池

此種結(jié)構(gòu)在1986年，由柯達(dá)公司的C.W.Tang首先提出提出(ITO/CuPc/PV/Ag)，其電池轉(zhuǎn)換效率約為1%。陰極ADGlass陽(yáng)極光照雙層太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖D：給體A：受體雙層太陽(yáng)電池原理圖有機(jī)太陽(yáng)能電池分類2.雙層太陽(yáng)能電池5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池陰極D＋AGlass陽(yáng)極光照體摻雜太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖體摻雜太陽(yáng)電池原理圖有機(jī)太陽(yáng)能電池分類3.體摻雜型太陽(yáng)能電池5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池給體材料受體材料PC70BM有機(jī)太陽(yáng)能電池分類3.體摻雜型太陽(yáng)能電池常用材料5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的吸收和帶寬激活層的表面形貌材料中載流子(電子和空穴)的遷移率電極的功函數(shù)有機(jī)太陽(yáng)能電池效率影響因素5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池給體和受體材料比例的影響器件的退火影響溶劑的影響結(jié)構(gòu)優(yōu)化電極接觸界面的影響體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池1.給體和受體材料比例的影響

研究發(fā)現(xiàn)混合層中給體和受體材料的比例直接影響活性層中兩相的相分離大小。在P3HT∶PCBM體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中,P3HT鏈π-π相互作用一些.當(dāng)PCBM的濃度低于47%的時(shí)候,不能形成有效的電子傳輸路徑;

而當(dāng)PCBM的濃度高于60%以后,PCBM的聚集形成大尺寸晶粒會(huì)降低電子的輸運(yùn)和破壞有機(jī)層/電極的界面.P3HT∶PCBM體系的最佳比例是1:0.8～1:1[]。[]CHIRVASED,etal.[J].Nanotechnology,2004,15:131721323體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池2.退火對(duì)器件影響Voc=0.65V,Jsc=3.86mA·cm?2

FF=0.34,η=1.11%.Voc=0.6V,Jsc=11.1mA·cm?2

FF=0.54η=4.9%,155℃,處理5min結(jié)構(gòu)：ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/LiF/Al[]MarisolReyes-Reyes,KyungkonKim,andDavidL.Carrolla,APPLIEDPHYSICSLETTERS87,083506(2005)體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池SolventannealedFastdryingP3HT:PCBM的AFM納米微結(jié)構(gòu)的形成5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池Fastdryingfilm20minutesdryingtime不同時(shí)間后干燥的太陽(yáng)能電池特性5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池注意

IPCE@600nm的衰退

在P3HT吸收,600nm對(duì)應(yīng)鏈間的相互作用

(π-π

堆垛)PCE=~4-5%20mindryingtimeFastdryingfilm外量子效率5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池3.溶劑的影響[1]YoungkyooKim,etal.APL,86,063502(2005)[2]LIG,etal.NatureMaterials,2005,4:8642868.J–VoftheCB(a)andDCB(b)devices:(1)Solidlines--softbakedat50℃for15min(2)dashedlines--annealedat140℃for15min(CB)and30min(DCB)inanitrogen

在體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池中,由于溶解性、溶劑的極性、揮發(fā)性等的不同,采用不同的溶劑成膜直接影響活性層中兩相的和薄膜的微觀形態(tài).目前的有機(jī)太陽(yáng)能電池中比較常見(jiàn)的溶劑主要是甲苯、氯苯(CB)、二氯苯(DCB)[1]和氯仿等。而且溶劑的揮發(fā)速度對(duì)于電池性能也有很大的影響[2]。體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池4.結(jié)構(gòu)優(yōu)化陰極NPGlass陽(yáng)極I光照P-I-N型太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖P層：空穴傳輸層（HTL）I層：電子傳輸層（ETL）4.1加入電子和空穴傳輸層[]B.Maennigetal.，AppliedPhysicsA.DOI:10.1007/s00339-003-2494-9體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池4.2疊層太陽(yáng)能電池陰極ActivelayerActivelayerGlass中間層陽(yáng)極光照疊層太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖

疊層太陽(yáng)電池的一大特點(diǎn)是高電壓小電流，即其總的開(kāi)路電壓近似等于各個(gè)單層電池的開(kāi)路電壓之和，而短路電流則等于各個(gè)電池中短路電流最小值，所以在疊層太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)時(shí)頂層和底層電池的電流匹配是關(guān)鍵因素。體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池Jsc

=7.8mA/cm2,Voc=1.24V,FF=0.67,η

=6.5%.[]EfficientTandemPolymerSolarCellsFabricatedbyAll-SolutionProcessing，JinYoungKim,etal.，Science317,222(2007);體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池5.電極接觸界面的影響

在有機(jī)太陽(yáng)能電池中，與活性層(有機(jī)物)接觸的電極對(duì)電池的性能有極大的影響，所以要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理一般常用的陰極和陽(yáng)極材料分別為Al和ITO。[1]A.B.Djurisetal.,J.Appl.Phys.93,5472–5479(2003).[2]BRABECCJ,etal.[J].ApplPhysLett,2002,80(7):128821290.圖1.ITO表面的處理[1]圖2.加入薄層的影響[2]體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池

還有就是在Al與活性層之間加入光學(xué)層來(lái)改變活性層中場(chǎng)強(qiáng)分布[][]JinYoungKimetal.，Adv.Mater.2006,18,572–576A.J.Heeger利用溶膠-凝膠方法在P3HT∶PCBM和Al電極之間引入一層TiOx間隔層來(lái)調(diào)節(jié)光場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布。體摻雜型太陽(yáng)能電池的優(yōu)化5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池6.

雖然有機(jī)太陽(yáng)能電池具有廉價(jià)、易于加工、可大面積成膜等優(yōu)點(diǎn)，但與無(wú)機(jī)硅太陽(yáng)電池相比，在轉(zhuǎn)換效率、光譜響應(yīng)范圍、電池的穩(wěn)定性方面，有機(jī)太陽(yáng)電池相比無(wú)機(jī)還有很大的差距。分析原因主要是由于：(1)有機(jī)物材料本身所具有的缺陷。高分子材料大都為無(wú)定型，即使有結(jié)晶度，也是無(wú)定型與結(jié)晶形態(tài)的混合，分子鏈間作用力較弱。使得高分子材料載流子的遷移率一般都很低。高分子材料的禁帶寬度Eg相較于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料要大的多。有機(jī)高分子的光生載流子不是直接通過(guò)吸收光子產(chǎn)生，而是先產(chǎn)生激子，然后再通過(guò)激子的離解產(chǎn)生自由載流子，這樣形成的載流子容易成對(duì)復(fù)合，最后使光電流降低。

存在的問(wèn)題及原因5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池

共軛聚合物摻雜均為高濃度摻雜。這樣雖然能保證材料具有較高的電導(dǎo)率，但載流子的壽命與摻雜濃度成反比，隨著摻雜濃度的提高，光生載流子被陷阱俘獲的概率增大，導(dǎo)致電池的光電轉(zhuǎn)換效率很小。有機(jī)物本身易與水和空氣起反應(yīng)，以及其光化學(xué)穩(wěn)定性較差都是影響其效率的重要因素。（2）光伏器件制作工藝電極的選取；半導(dǎo)體表面和前電極的反射；摻雜層復(fù)合材料相分離的互穿網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)；制作過(guò)程中的氧氣和水分的影響以及器件的封裝。存在的問(wèn)題及原因5.4有機(jī)太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池的發(fā)展方向材料與器件結(jié)構(gòu)的研究與開(kāi)發(fā)各種太陽(yáng)能電池材料研究雜質(zhì)與缺陷的轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性影響使用薄膜技術(shù)和剝離技術(shù)。大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)跟蹤與聚光儲(chǔ)電及并網(wǎng)發(fā)電結(jié)合并網(wǎng)發(fā)電已占50%以建成多個(gè)兆瓦級(jí)的電站，~100MW規(guī)模VS太陽(yáng)能熱發(fā)電站與建筑物結(jié)合架設(shè)太陽(yáng)電池組件日本：1994-2000年2萬(wàn)套屋頂光伏系統(tǒng)185MW；七萬(wàn)屋頂計(jì)劃280M美國(guó)：1997~2010年百萬(wàn)屋頂計(jì)劃3025MW發(fā)電成本6美分集成在建筑材料上曲線形屋頂瓦、垂直幕墻、窗用玻璃太陽(yáng)能電池在航天技術(shù)發(fā)展中有著不可替代的作用。由于材料與器材結(jié)構(gòu)的研究與開(kāi)發(fā),太陽(yáng)電能池的地面應(yīng)用的潛在能力得到了發(fā)揮。從微觀上認(rèn)識(shí)光伏太陽(yáng)能電池的本質(zhì)，開(kāi)展原位表征和超快時(shí)間分辨技術(shù)研究光生電子的遷移傳輸規(guī)律，為人們?cè)O(shè)計(jì)較高光電轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料及染料敏化劑提供理論指導(dǎo)。太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用是人類進(jìn)入21世紀(jì)必須解決的難題。太陽(yáng)能電池作為清潔太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置將有利于緩解世界的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題。太陽(yáng)能電池的研究有著重要的意義。III-V族化合物及銅銦硒等系由稀有元素所制備，但從材料來(lái)源看，這類太陽(yáng)能電池將來(lái)不可能占據(jù)主導(dǎo)地位。另兩類電池納米晶太陽(yáng)能電池和聚合物修飾電極太陽(yáng)能電池，它們的研究剛剛起步，短時(shí)間內(nèi)不可能替代硅系太陽(yáng)能電池。從轉(zhuǎn)換效率和材料的來(lái)源角度講，多晶硅和非晶硅薄膜電池將最終取代單晶硅電池，成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。今后研究的重點(diǎn)除繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的電池材料外應(yīng)集中在如何降低成本上來(lái)，近來(lái)國(guó)外曾采用某些技術(shù)制得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的基片，以達(dá)到降低成本的目的，效果還是比較理想的。太陽(yáng)能電池的發(fā)展方向SimpleDirectDrivePVSystem太陽(yáng)能電池的發(fā)展方向MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時(shí)間長(zhǎng)Damadian1973做出兩個(gè)充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國(guó)安科

2003諾貝爾獎(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)間MR成像基本原理實(shí)現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒(méi)有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進(jìn)動(dòng)雜亂無(wú)章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號(hào)基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進(jìn)C:90度脈沖對(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過(guò)程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過(guò)程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長(zhǎng)MXY持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長(zhǎng)度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長(zhǎng)度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過(guò)程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正常或異常的所在部位---即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號(hào)改變。絕大部分病變T1WI是低信號(hào)、T2WI是高信號(hào)改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會(huì)混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對(duì)比分辨力一、如何確定MRI的來(lái)源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場(chǎng)Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵(lì)、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號(hào)的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進(jìn)速度不同同頻率一定時(shí)間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)相位不同（不影響MXY大小）

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長(zhǎng)TR長(zhǎng)TE－－T2W增強(qiáng)MR最常用的技術(shù)是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術(shù)磁共振掃描時(shí)間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級(jí)序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波（GE）成像速度快對(duì)出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號(hào)判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無(wú)需造影劑TOF法PC法MIP投影動(dòng)靜脈分開(kāi)顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴(kuò)張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)大大提高對(duì)小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設(shè)備一、信號(hào)的產(chǎn)生、探測(cè)接受1.磁體（Magnet）:靜磁場(chǎng)B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導(dǎo)型（resistivemagnet）超導(dǎo)型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場(chǎng)梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號(hào)接收二、信號(hào)的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1、軟組織分辨力強(qiáng)（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無(wú)骨骼偽影5、無(wú)電離輻射，無(wú)碘過(guò)敏6、不斷有新的成像技術(shù)MRI技術(shù)的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對(duì)較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費(fèi)用昂貴多數(shù)MR機(jī)檢查時(shí)間較長(zhǎng)1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場(chǎng)均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過(guò)程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導(dǎo)線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉，因其可能會(huì)引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽(tīng)力損傷。掃描注意事項(xiàng)顱腦MRI適應(yīng)癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應(yīng)證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術(shù)后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾病（如MS），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對(duì)縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對(duì)肺部結(jié)構(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)系其他較CT無(wú)明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動(dòng)脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動(dòng)圖無(wú)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實(shí)質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細(xì)胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關(guān)節(jié)MRI適應(yīng)證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨病（早期骨缺血性壞死，早期骨髓炎、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報(bào)告界面報(bào)告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費(fèi)用的增加病人滿意度下降導(dǎo)致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問(wèn)題，處理不當(dāng)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難，醫(yī)生的夢(mèng)魘

預(yù)防手術(shù)部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染？★哪些情況需要抗生素預(yù)防？★怎樣選擇抗生素？★什么時(shí)候開(kāi)始用藥？★抗生素要用多長(zhǎng)時(shí)間？定義：指發(fā)生在切口或手術(shù)深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染

指術(shù)后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細(xì)菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開(kāi)放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點(diǎn)及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術(shù)后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開(kāi)或由醫(yī)師主動(dòng)打開(kāi)，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時(shí)累及切口淺部及深部者，應(yīng)列為深部感染

二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過(guò)手術(shù)打開(kāi)或其他手術(shù)處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

不同種類手術(shù)部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動(dòng)脈感染三、SSI的發(fā)生率美國(guó)1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國(guó)1997年～2001年152所醫(yī)院報(bào)告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國(guó)？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術(shù)為2%～5%腹部手術(shù)可高達(dá)20%SSI與病人：入住ICU的機(jī)會(huì)增加60%再次入院的機(jī)會(huì)是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開(kāi)放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進(jìn)一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進(jìn)一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù)，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān)，其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（1）病人因素：高齡、營(yíng)養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細(xì)菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時(shí)間過(guò)長(zhǎng)用剃刀剃毛、剃毛過(guò)早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐浴）對(duì)有指征者未用抗生素預(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、術(shù)中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時(shí)間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時(shí)間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過(guò)T越多，SSI機(jī)會(huì)越大五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（4）SSI危險(xiǎn)指數(shù)（美國(guó)國(guó)家醫(yī)院感染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險(xiǎn)因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時(shí)間超過(guò)該類手術(shù)的特定時(shí)間（T）

（或一般手術(shù)＞2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時(shí)間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防

在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位后給藥

防患于未然六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用175預(yù)防和治療性抗菌素使用目的：清潔手術(shù)：防止可能的外源污染可染手術(shù)：減少粘膜定植細(xì)菌的數(shù)量污染手術(shù)：清除已經(jīng)污染宿主的細(xì)菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用176需植入假體，心臟手術(shù)、神外手術(shù)、血管外科手術(shù)等六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素使用指征：可染傷口(Clean-contaminatedwound)污染傷口（Contaminatedwound）清潔傷口（Cleanwound）但存在感染風(fēng)險(xiǎn)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素顯示有效的手術(shù)有：婦產(chǎn)科手術(shù)胃腸道手術(shù)(包括闌尾炎)口咽部手術(shù)腹部和肢體血管手術(shù)心臟手術(shù)骨科假體植入術(shù)開(kāi)顱手術(shù)某些“清潔”手術(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

理想的給藥時(shí)間？目前還沒(méi)有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時(shí)機(jī)研究顯示：切皮前45～75min給藥，SSI發(fā)生率最低，且不建議在切皮前30min內(nèi)給藥影響給藥時(shí)間的因素:所選藥物的代謝動(dòng)力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時(shí)間病人的循環(huán)動(dòng)力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細(xì)菌在手術(shù)傷口接種后的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)

手術(shù)過(guò)程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細(xì)菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用182術(shù)后給藥，細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)無(wú)改變

手術(shù)過(guò)程抗生素血腫血漿六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用Antibioticsinclot

手術(shù)過(guò)程

血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術(shù)前給藥，可以有效抑制細(xì)菌在手術(shù)傷口的生長(zhǎng)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用184ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開(kāi)前時(shí)間切開(kāi)后時(shí)間予以抗生素切開(kāi)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時(shí)間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時(shí)間感染數(shù)（%）相對(duì)危險(xiǎn)度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手術(shù)前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術(shù)期（切皮后3h內(nèi)）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術(shù)后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人數(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用結(jié)論：抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導(dǎo)開(kāi)始時(shí)給藥，預(yù)防SSI效果好186六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開(kāi)后，局部抗生素分布將受阻必須在切口