Al摻雜SnO2染料敏化太陽能電池的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池作為第三代新型太陽能電池，它的主要特點(diǎn)是制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、沒有污染環(huán)境的有害物質(zhì)排放，因此具有很好的應(yīng)用前景。目前以TiO2作導(dǎo)電薄膜的染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化率已達(dá)到13％，但由于材料、染料、電解質(zhì)等的結(jié)構(gòu)與性能的差異，存在電子-空穴在其中傳輸沒有到達(dá)外電路就復(fù)合現(xiàn)象。這是由于在電池材料中存在表面態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電子與電解質(zhì)復(fù)合的概率增大，暗電流增加，效率降低。因此試用其它半導(dǎo)體氧化物薄膜作為光陽極制備薄膜太陽

2、能電池成為染料敏化太陽能電池的研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文探討SnO2半導(dǎo)體薄膜的染料敏化太陽能電池，SnO2是一種直接寬帶隙半導(dǎo)體材料，其禁帶寬度為3.6eV。SnO2比TiO2來說具有更高的電子傳遞速率與更寬的帶隙。電池的研究包括：光陽極的研究、對(duì)電極的研究、染料的研究、電解質(zhì)的研究等。本文主要是研究基于Al3+摻雜SnO2染料敏化太陽電池，電池光陽極是用有機(jī)染料N719敏化SnO2納米薄膜做成的。SnO2半導(dǎo)體納米材料具有比較寬的禁帶寬度

3、，寬帶隙有利于電子的傳輸，有效防止激子的復(fù)合的作用。
　　1. Al3+摻雜SnO2納米顆粒的制備方法是水熱法，為了比較不同的條件下電池的光電轉(zhuǎn)化效率，制備了11組不同比例的Al3+摻雜SnO2納米顆粒,得出了不同Al3+摻雜SnO2薄膜光陽極的性狀對(duì)染料敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的影響。實(shí)驗(yàn)條件都是用電子秤稱取21.04克的Sncl4·5H2O，以及按比例稱取的Al(NO3)3·9H2O的量，通過水熱法反應(yīng)制成SnO2納米粉未，

4、通過TEM、SEM與紫外可見光譜分析儀器(UV-vis)及XRD研究粉體的特征。按質(zhì)量比3:3.5:1的二氧化錫：松油醇：乙基纖維素配制成漿料。
　　2.準(zhǔn)備漿料制Al3+摻雜SnO2染料敏化太陽能電池，做比較組的目的是分析影響光電轉(zhuǎn)化率的因素，綜合分析各種主客觀條件，做FE-SEM、XRD、TEM,紫外可見吸收光譜等分析薄膜的特征與性能，以至達(dá)到電池的光電轉(zhuǎn)化率最優(yōu)的目的。選用Al3+摻雜SnO2做染料敏化太陽能電池，主要因?yàn)镾