染料敏化太陽(yáng)能電池中TiO-,2-膜電極和電解質(zhì)的研究.pdf

1、本研究采用涂敷法制備了納米晶 TiO<,2>多孔薄膜電極以及摻雜金屬離子的納米晶TiO<,2>多孔薄膜電極，運(yùn)用多種結(jié)構(gòu)分析和表面分析手段對(duì)膜電極進(jìn)行了晶型、形貌等結(jié)構(gòu)性能的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，采在本實(shí)驗(yàn)條件下可得到具有多孔性的薄膜電極，而通過(guò)對(duì)摻雜金屬離子的納米晶TiO<,2>多孔薄膜電極的研究表明：金屬離子摻雜后并未改變TiO<,2>薄膜的表面形貌，同時(shí)含有金屬離子的納米晶TiO<,2>多孔薄膜電極的禁帶寬度明顯減小，從而有利于電子

2、的吸收和傳輸。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。 用化學(xué)法、電化學(xué)方法分別制備了聚鄰苯二胺(PoPD)，以及不同比例摻雜碳納米管的PoPD/MWNT，采用紅外分光光度計(jì)，電導(dǎo)率測(cè)試，原子力顯微鏡、熱重分析和循環(huán)伏安法研究了PoPD及PoPD/MWNT的性能，從而確定了PoPD及PoPD/MWNT具有良好的導(dǎo)電性能，滿足作為固態(tài)電介質(zhì)的要求，應(yīng)用于染料敏化太陽(yáng)能電池中，為做進(jìn)一步的研究提供的保證。 用乳液法制備

3、了不同單體比例的高分子凝膠P(AALi-AN-BA)，采用紅外分光光度計(jì)，熱重分析等方法研究了高分子凝膠的性能，將其應(yīng)用導(dǎo)染料敏化太陽(yáng)能電池中，可以改善液態(tài)電池不穩(wěn)定的不足。 將上述制備的電極組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化測(cè)試研究，測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)所選的幾種金屬離子摻雜的染料敏化太陽(yáng)能電池中，摻雜Hg<'2+>、Pb<'2+>、Cd<'2+>離子電池的開(kāi)路電壓(V<,oc>)和短路電流(I<,sc>)值明顯有所增加

4、，摻雜Hg<'2+>、Pb<'2+>離子電池的光電轉(zhuǎn)化效率(η)也有所增加，說(shuō)明這幾種金屬離子的摻雜使納米品TiO<,2>多孔薄膜電極的禁帶寬度明顯減小，有利于電池性能的提高。而其他離子的摻雜，電池的開(kāi)路電壓(V<,oc>)和短路電流(I<,sc>)值明顯有所減少，說(shuō)明這幾種會(huì)屬離子的摻雜效果對(duì)于該電池是不理想的。將固態(tài)電介質(zhì)PoPD及PoPD/MwNT和準(zhǔn)固態(tài)電介質(zhì)P(AALi-AN-BA)應(yīng)用到染料敏化太陽(yáng)能電池中，能夠一定程度上能