納米二氧化鈦的可控合成及其在染料敏化太陽能電池中應(yīng)用的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池作為一種新型的光伏技術(shù)，因其原材料價格低廉，生產(chǎn)成本低，并且具有相對較高的光電轉(zhuǎn)化效率，所以近年來備受人們關(guān)注。染料敏化太陽能電池通常由四大部分組成：工作電極、染料、電解液以及對電極。
　　 與此同時，納米二氧化鈦作為一種重要的工業(yè)材料，在涂料、光催化、傳感器和光伏等領(lǐng)域有著諸多重要的應(yīng)用。隨著納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，納米二氧化鈦材料的制備和應(yīng)用研究受到了廣泛的關(guān)注。特別地，納米二氧化鈦作為染料敏化太陽能電池的重

2、要組成部分，其晶型、形貌、尺寸等因素都對光電轉(zhuǎn)化效率有著重要的影響作用。目前，在納米二氧化鈦尺寸可控合成方面的報道較少，本文分別采用采用水熱法和溶膠凝膠法制備了納米二氧化鈦，并對其尺寸可控因素和在染料敏化電池能電池中的應(yīng)用進行了研究和分析。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)利用水熱法在10～25 nm范圍內(nèi)實現(xiàn)了納米二氧化鈦的顆粒尺寸可控。通過透射電鏡觀察和分析，研究了顆粒的晶型、形貌以及尺寸控制的兩大因素：冰醋酸的加入量和水熱溫度，

3、并且采用所合成的不同尺寸的二氧化鈦納米顆粒制成了染料敏化太陽能電池，并分析了顆粒尺寸對于電池性能的影響。
　　 (2)為了進一步提高染料敏化太陽能電池的效率，選取顆粒尺寸為20 nm的二氧化鈦，通過絲網(wǎng)印刷方法，制得不同厚度的膜，并分析了不同膜厚對于染料敏化太陽能電池性能的影響。
　　 (3)利用溶膠凝膠法，合成出銳鈦礦型二氧化鈦亞微米球，并且通過掃描電鏡和透射電鏡觀察和分析，揭示了二氧化鈦亞微米球是由眾多的小顆粒組裝而