TiO2納米管和TiO2微球在量子點敏化太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、量子點敏化太陽能電池(QDSSCs)因其成本較低，工藝相對簡單，理論效率較高等優(yōu)點得到了廣泛的關(guān)注。制約QDSSCs光電轉(zhuǎn)換效率的因素主要是寬禁帶半導(dǎo)體陽極膜的結(jié)構(gòu)仍需改進(jìn)，量子點敏化劑對太陽光譜的利用率較低，半導(dǎo)體/量子點敏化劑/電解質(zhì)界面的電荷復(fù)合幾率較高等。本文主要研究QDSSCs的陽極膜結(jié)構(gòu)對電池效率的影響。
　　TiO2納米顆粒具有較大的比表面積，因而能夠吸附足夠多的量子點敏化劑，是一種常見的QDSSCs陽極膜材料。但是

2、TiO2納米顆粒晶界多，電子需要通過很多的晶界才能傳輸?shù)酵怆娐?，?dǎo)致電子在陽極膜中的傳輸速率較慢，并且增大了光生載流子的復(fù)合幾率。研究表明，有序的TiO2納米管陣列能夠為電子提供沿徑向快速傳輸?shù)耐ǖ?，提高電子傳輸速率和電子收集效率，從而提高電流密度。本文采用陽極氧化法制備了一維有序結(jié)構(gòu)TiO2納米管陣列，并將其應(yīng)用到CdS/CdSe敏化太陽能電池中，探究了納米管表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對電池性能的影響，最終得到了4.86％的光電轉(zhuǎn)換效率。

3、　　用溶劑熱法合成了粒徑為3-5nm的TiO2量子點，將TiO2量子點的環(huán)己烷分散液旋涂到導(dǎo)電玻璃上，經(jīng)燒結(jié)制成致密的阻擋層以減小CdS敏化太陽能電池的電子復(fù)合，通過優(yōu)化阻擋層厚度得到了3.66%的效率。由TiO2量子點的分散液旋涂并燒結(jié)成的致密阻擋層能有效抑制暗反應(yīng)，減少電子在傳輸過程中的損耗，增加電子的傳輸速率和電子壽命，增大開路電壓和短路電流，從而提高了電池光電轉(zhuǎn)換效率。
　　在TiO2量子點分散液中加入極性溶劑形成了粒徑尺