染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備及其應(yīng)用.pdf

1、美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在1954年研制出世界上第一塊硅電池，開(kāi)辟了太陽(yáng)能利用的新紀(jì)元。硅太陽(yáng)能電池因其光電轉(zhuǎn)換率高，制造工藝成熟得到重視，但是由于其成本較高，很難廣泛應(yīng)用。染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池因其具有成本低廉、制作工藝簡(jiǎn)單以及性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。 ZnO為直接帶隙半導(dǎo)體，具有與TiO<,2>相同的禁帶寬度，且導(dǎo)帶電位與TiO<,2>相差不大，具有穩(wěn)定性高，毒性小，能阻截紫外線等特點(diǎn)，可作為太陽(yáng)能電池的窗口材料。本

2、論文的第二章采用兩步法即首先在導(dǎo)電玻璃上制備一層均勻致密的ZnO納米粒子膜，然后在溶液中水熱生長(zhǎng)，成功地制備出了具有高度取向的ZnO納米棒陣列膜。討論了基底、堿的強(qiáng)弱以及前驅(qū)溶液的pH值等因素對(duì)ZnO陣列的形成及形貌的影響。第三章采用水熱法制備出了ZnO納米棒粉體，將其配成膠體，在導(dǎo)電玻璃上制備成膜后，與ZnO納米棒陣列膜分別組裝成染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池，測(cè)量電池的輸出性能進(jìn)行比較。ZnO陣列膜電極的厚度雖然較小，但是它組成的電池的光

3、電流和填充因子較大。 納米晶TiO<,2>多孔薄膜電極具有較高的比表面積，能吸附較多的染料分子和電解液，使光生電子容易與電解液中的氧化還原電對(duì)以及氧化態(tài)的染料分子復(fù)合。為了抑制這種光生電子和空穴的復(fù)合，本論文第四章采用簡(jiǎn)單、廉價(jià)的化學(xué)浴沉積法在TiO<,2>電極上浸漬一層極薄的MgO層，形成以單晶TiO<,2>為核，非晶MgO層為殼的核殼結(jié)構(gòu)的薄膜電極，并且通過(guò)控制浸漬時(shí)間來(lái)控制MgO層的厚度。組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池后，與純T