不同TiO2納米結構的染料敏化太陽能電池的制備與運用.pdf

1、染料敏化太陽能電池作為一種新型的太陽能電池,目前最高效率達到了12.3％,其優(yōu)越性已經(jīng)越來越受到人們的關注。其中光電陽極材料作為染料敏化太陽能電池最重要的組成部分,其直接影響光電轉換效率的提高。本論文主要是研究不同TiO2納米結構作為染料敏化太陽能電池的光陽極對電池性能的影響。具體研究內容及成果如下:
　　1.運用連續(xù)吸附反應法和化學腐蝕-沉積法,用ZnO/FTO(氟摻雜氧化錫)多孔納米片為模板,制備了TiO2/FTO多孔納米片。

2、研究了吸附次數(shù)對形貌、光散射性能和染料敏化太陽電池性能的影響。最佳吸附次數(shù)為30,由此得到的太陽能電池的效率、短路電流密度Jsc、開路電壓Voc和填充因子FF分別為:5.57%、9.26 mA cm-2、0.835 V和72.04%。這個效率略高于 P25(5.32%),但遠高于ZnO(2.41%)。
　　2.通過一個簡單的水解/濃縮方法在低溫條件下以1,2-丙二醇為緩沖劑制備出了金紅石的TiO2納米球。單分散的金紅石TiO2納米

3、球為散射層,銳鈦礦TiO2納米晶為底層的雙層結構的染料敏化太陽能電池光電陽極,獲得了7.86%光電轉換效率,比相同厚度的P25薄膜電池的光電轉換效率6.90%要高,主要歸于作為散射中心的金紅石TiO2納米球較好的光捕獲能力以及較高的染料負載能力。
　　3.我們通過陽極氧化法和水熱法在Ti片上成功制備出具有分等級的TiO2納米管陣列。這種以TiO2納米管為主干和納米線為分支的分等級結構,相比較一般的納米管結構,具有較高的比表面積和更