ZnO基復(fù)合電極染料敏化太陽(yáng)能電池的制備.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)是第三代太陽(yáng)能電池，具有制作工藝簡(jiǎn)單和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，因此成為太陽(yáng)能電池的一個(gè)重要研究方向?！甖i02是DSSC中最常用的光陽(yáng)極材料。不同尺寸和形貌的納米TiO2薄膜電極在比表面積、孔體積、晶粒排列上有差異，從而導(dǎo)致在染料吸附、光吸收、散射及電子傳輸方面有著明顯差異，從而進(jìn)一步影響電池的能量轉(zhuǎn)換效率。
　　ZnO作為TiO2的替代品，具有光電性能優(yōu)良、生物相容性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。此外，與TiO2相比

2、，電子在ZnO中的遷移率大，能夠減少電子到達(dá)外電路的傳輸時(shí)間，進(jìn)而較少電子損失。因此，ZnO/TiO2復(fù)合薄膜電極可以在一定程度上彌補(bǔ)TiO2在結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣化及電子傳輸方面的缺點(diǎn)。
　　本課題研究重點(diǎn)為將特殊形貌的ZnO(四針ZnO晶須與ZnO納米棒)與納米TiO2混合，采用絲網(wǎng)印刷法、電泳法、噴涂法等方法構(gòu)建新型納米結(jié)構(gòu)復(fù)合光陽(yáng)極。研究復(fù)合光陽(yáng)極對(duì)增加電子捕獲能力，抑制光生電子--空穴的復(fù)合，及提高光電轉(zhuǎn)換的效率的意義。

3、　　主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)用水熱法合成了20nm和60nm的TiO2漿料，結(jié)合絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備了納米TiO2多孔薄膜并進(jìn)行了SEM表征。以此作為DSSC的光陽(yáng)極，采用N3，N719和D102三種不同的染料為敏化劑，通過測(cè)試DSSC的光電轉(zhuǎn)化效率來考察電池的性能。兩種顆粒結(jié)合制備的復(fù)合光陽(yáng)極DSSC具有較好的光電轉(zhuǎn)換性能。
　　(2)分別用絲網(wǎng)印刷法、電泳法、噴涂法和納米棒生長(zhǎng).浸漬法制備ZnO/TiO2復(fù)