柔性染料敏化太陽(yáng)能電池的初步探索研究.pdf

1、太陽(yáng)能作為一種清潔可持續(xù)能源，日益受到人們的青睞。本文綜合闡述了太陽(yáng)電池的發(fā)展歷史，太陽(yáng)電池的材料、結(jié)構(gòu)，發(fā)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，為了拓寬太陽(yáng)電池的應(yīng)用范圍，探索柔性敏化太陽(yáng)電池的制備條件和性能之間的關(guān)系。
　　 首先，本論文對(duì)柔性染料敏化太陽(yáng)電池低溫制備工藝進(jìn)行了研究?？紤]到TTIP(鈦酸正丁酯)是一種鈦的高分子有機(jī)物，容易潮解，且與水水解生成TiO2。通過(guò)乙二醇乙醚、TTIP與P25 粉混合、研磨，配置成Ti

2、O2 漿料，然后涂覆在柔性PEN 導(dǎo)電襯底上。自然晾干后在50℃的去離子水中水解10min。最后在140℃條件下燒結(jié)4h。對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的研究表明，TTIP 用量是Ti02 薄膜質(zhì)量以及TiO2與基板的結(jié)合程度的決定因素，進(jìn)而也影響著電極的光電化學(xué)性能。0.5 g P25 TiO2 納米粉中添0.12ml的TTIP，可使電池的光電性能以及基板與薄膜之間的穩(wěn)定性達(dá)到最佳。采用TTIP 用于制作柔性染料敏化太陽(yáng)電池的光陽(yáng)極是本文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)

3、。
　　 接著，研究了其他因素對(duì)柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響。1.比較了采用無(wú)水乙醇和乙二醇乙醚作為分散劑對(duì)柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響，研究表明采用乙二醇乙醚作為分散劑制備出的柔性TiO2 薄膜質(zhì)量明顯優(yōu)于采用無(wú)水乙醇作為分散劑制作的柔性TiO2 薄膜。2.比較了是否有水解對(duì)制備柔性TiO2 薄膜的影響。研究表明有水解制作出的柔性TiO2 薄膜質(zhì)量明顯優(yōu)于無(wú)水解制作的柔性TiO2 薄膜。3.研究了燒結(jié)溫度對(duì)柔性TiO2 薄膜質(zhì)

4、量的影響。研究表明燒結(jié)溫度越高電池的光電性能越好，又考慮到柔性襯底所能承受的溫度，所以本實(shí)驗(yàn)將燒結(jié)溫度定在140℃，燒結(jié)時(shí)間4h，以保證有機(jī)殘余物完全分解。4.研究了薄膜厚度對(duì)柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)證明TiO2 薄膜厚度在14μm 時(shí)，制作的電池的光電性能最佳，過(guò)薄過(guò)厚都會(huì)使電池的光電性能下降。
　　 最后，本文對(duì)柔性對(duì)電極做出了初步的研究。本文采用濺射的方法制作柔性染料敏化太陽(yáng)電池對(duì)電極，分析了不同濺射時(shí)間制作的柔