染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的光電化學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、光伏能源是被國(guó)際上廣泛重視的一類新能源形式,而太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)能源的重要途徑之一。在太陽(yáng)能電池中染料敏化太陽(yáng)能電池作為半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者,已成為可再生能源中的研究熱點(diǎn),提高光電轉(zhuǎn)化效率是該領(lǐng)域應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,本論文主要注重于如何提高二氧化鈦光陽(yáng)極的光捕獲速率和電子傳輸速率來(lái)提高電池的性能。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴二氧化鈦納米晶光陽(yáng)極的制備、器件組裝及測(cè)試。通過(guò)制備不同厚度的TiO2納米晶膜并組裝染料敏化太陽(yáng)

2、能電池,來(lái)熟悉標(biāo)準(zhǔn)器件的制備以及測(cè)試方法。
　　 ⑵TiO2納米棒摻雜TiO2納米顆粒光陽(yáng)極的制備。分別利用一次水熱和二次水熱制備金紅石TiO2納米棒(RNR)和銳鈦礦TiO2納米棒(ANR),通過(guò)調(diào)節(jié)納米顆粒(NP)和納米棒(NR)的摻雜比例來(lái)提高TiO2納米晶膜的光捕獲效率和電子傳輸速率,并對(duì)比了單層結(jié)構(gòu)(NP+NR)和雙層結(jié)構(gòu)(NP／(NP+NR))的納米晶膜光陽(yáng)極的光電轉(zhuǎn)化性能。染料N719敏化的雙層結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)

3、化效率最高達(dá)7.3％,比相同條件下單層純銳鈦礦納米顆粒光陽(yáng)極器件的光電轉(zhuǎn)化效率(6.1％)同比提高了19.8％。
　　 ⑶陽(yáng)極氧化TiO2納米管陣列光陽(yáng)極的制備。通過(guò)陽(yáng)極氧化條件的優(yōu)化制備二氧化鈦納米管陣列,利用二氧化鈦納米管陣列作為光陽(yáng)極。并分別在染料敏化液態(tài)太陽(yáng)能電池、染料敏化固態(tài)太陽(yáng)能電池以及高分子聚合物太陽(yáng)能電池中,對(duì)比鉑電極和柔性電極碳納米管薄膜做為對(duì)電極對(duì)光電性能的影響。最終通過(guò)陽(yáng)極氧化鈦絲來(lái)制備柔性光陽(yáng)極、以及利用