染料敏化太陽能電池光陽極的光電化學性質(zhì)研究.pdf

1、光伏能源是被國際上廣泛重視的一類新能源形式,而太陽能電池是利用太陽能源的重要途徑之一。在太陽能電池中染料敏化太陽能電池作為半導體太陽能電池的強有力競爭者,已成為可再生能源中的研究熱點,提高光電轉(zhuǎn)化效率是該領(lǐng)域應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,本論文主要注重于如何提高二氧化鈦光陽極的光捕獲速率和電子傳輸速率來提高電池的性能。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴二氧化鈦納米晶光陽極的制備、器件組裝及測試。通過制備不同厚度的TiO2納米晶膜并組裝染料敏化太陽

2、能電池,來熟悉標準器件的制備以及測試方法。
　　 ⑵TiO2納米棒摻雜TiO2納米顆粒光陽極的制備。分別利用一次水熱和二次水熱制備金紅石TiO2納米棒(RNR)和銳鈦礦TiO2納米棒(ANR),通過調(diào)節(jié)納米顆粒(NP)和納米棒(NR)的摻雜比例來提高TiO2納米晶膜的光捕獲效率和電子傳輸速率,并對比了單層結(jié)構(gòu)(NP+NR)和雙層結(jié)構(gòu)(NP／(NP+NR))的納米晶膜光陽極的光電轉(zhuǎn)化性能。染料N719敏化的雙層結(jié)構(gòu)太陽能電池光電轉(zhuǎn)

3、化效率最高達7.3％,比相同條件下單層純銳鈦礦納米顆粒光陽極器件的光電轉(zhuǎn)化效率(6.1％)同比提高了19.8％。
　　 ⑶陽極氧化TiO2納米管陣列光陽極的制備。通過陽極氧化條件的優(yōu)化制備二氧化鈦納米管陣列,利用二氧化鈦納米管陣列作為光陽極。并分別在染料敏化液態(tài)太陽能電池、染料敏化固態(tài)太陽能電池以及高分子聚合物太陽能電池中,對比鉑電極和柔性電極碳納米管薄膜做為對電極對光電性能的影響。最終通過陽極氧化鈦絲來制備柔性光陽極、以及利用