TiO2納米晶多孔薄膜微觀結(jié)構(gòu)對(duì)DSSCs光電性能的影響.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)是一種新型高效的太陽(yáng)能電池，TiO2多孔薄膜是DSSCs主要組成部分。本文從如何制備高品質(zhì)多孔薄膜光陽(yáng)極出發(fā)，分別采用不同的方法制備TiO2漿料，并對(duì)TiO2薄膜微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，以研究微觀結(jié)構(gòu)對(duì)DSSCs光電轉(zhuǎn)換性能的影響，具體內(nèi)容如下:
　　1)本文以葡萄糖為原料水熱合成碳球作為模板劑，將其與TiO2納米晶共混制備TiO2多孔薄膜。研究發(fā)現(xiàn):隨著碳球含量的增加，光陽(yáng)極單位體積內(nèi)的表面積先增加后減

2、小，薄膜對(duì)光的散射能力也呈現(xiàn)同樣趨勢(shì)。采用所制備的光陽(yáng)極組裝染料敏化太陽(yáng)能電池，性能測(cè)試結(jié)果表明:隨著碳球含量的增加，電池短路電流密度先增加后減小，當(dāng)碳球加入量為TiO2納米晶質(zhì)量的3％時(shí)，電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最佳為5.15％。
　　2)將機(jī)械球磨法制備的P25(TiO2納米晶粉末)漿料和溶膠凝膠制備TiO2膠體均勻混合，并以其為基體，采用刮涂法制備了光陽(yáng)極。研究發(fā)現(xiàn):將兩種不同的制備方法結(jié)合在一起能夠充分地利用它們的優(yōu)點(diǎn)，有效改

3、善薄膜的質(zhì)量;加入碳球模板劑，能夠進(jìn)一步優(yōu)化薄膜的品質(zhì)。模擬太陽(yáng)光，對(duì)電池進(jìn)行光電性能測(cè)試，結(jié)果表明:采用兩種相結(jié)合的方法并添加模板劑所制備的光陽(yáng)極組裝成的染料敏化太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最佳為3.17％。
　　3)以水熱法為基礎(chǔ)，向其溶膠中加入P25，合成了含有不同晶相的TiO2納米晶膠體。研究了P25的加入量對(duì)TiO2納米晶生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著P25含量的增多，TiO2納米晶由單一的銳鈦礦相變?yōu)楹薪鸺t石相和銳鈦礦共存的兩種