基于錫化合物納米復(fù)合材料染料敏化太陽能電池性能研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池以其原料價(jià)格低廉、制備工藝簡單、綠色環(huán)保、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的新型光伏電池。開發(fā)并優(yōu)化新型光陽極材料是仍是該領(lǐng)域的一個(gè)重要科研方向。二元半導(dǎo)體SnO2和三元堿土金屬錫酸鹽在染料敏化太陽能電池的應(yīng)用中均表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能,但也存在很多問題和缺點(diǎn)。為此基于錫化合物納米復(fù)合材料的染料敏化太陽能電池性能研究具有十分重要的意義。
　　本論文以簡單的反應(yīng)劑,通過水熱-煅燒法和水熱-沉淀-煅燒法合成了三

2、組錫化合物納米復(fù)合材料,并將它們作為新型光陽極薄膜材料應(yīng)用在了染料敏化太陽能電池中。納米復(fù)合材料的協(xié)同作用提高了基于此類材料的光陽極薄膜的染料吸附性能,降低了薄膜電荷傳輸阻抗,最終實(shí)現(xiàn)了不錯(cuò)的光電轉(zhuǎn)換效率。
　　(1)通過水熱-煅燒法,以活性SnO2·xH2O和Ba(OH)2為原料,同步制備了SnO2&BaSnO3納米復(fù)合材料。該納米復(fù)合材料結(jié)合了其兩種成分的優(yōu)勢。SnO2的存在提高了薄膜的電荷傳輸性能,BaSnO3的生成顯著提升

3、了薄膜的染料吸附能力?；诖思{米復(fù)合材料的染料敏化太陽能電池,其開路電壓為0.62 V,短路電流密度為6.06 mA·cm-2,其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了2.51％。
　　(2)通過水熱-煅燒法,以活性SnO2·xH2O和Sr(OH)2為原料,同步制備了SnO2&SrSnO3納米復(fù)合材料。SnO2&SrSnO3納米復(fù)合材料結(jié)合了其兩種成分的優(yōu)點(diǎn)。SnO2的存在提高了光陽極薄膜的電荷傳輸性能,SrSnO3的生成顯著提高了薄膜的染料吸附能力

4、?；诖思{米復(fù)合材料的染料敏化太陽能電池,其開路電壓為0.59 V,短路電流密度為7.37 mA·cm-2,其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了2.40%。
　　(3)通過水熱-沉淀-煅燒法,以NaSnO3和SrCl2為原料,同步制備了SnO2&SrSnO3納米復(fù)合材料。該納米復(fù)合材料結(jié)合了其兩種成分的優(yōu)勢。SnO2提高了薄膜的電荷傳輸性能,同時(shí)提高了光生電荷的壽命。SrSnO3的生成顯著改善了薄膜的染料吸附能力?；诖思{米復(fù)合材料的染料敏化太陽