TiO2-PW復(fù)合薄膜染料敏化太陽(yáng)能電池的制備及性能研究.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)以其優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換效率和低廉的成本在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用方面成為研究熱點(diǎn)，而二氧化鈦(TiO2)納無(wú)序堆積電子傳輸慢，為提高TiO2薄膜的電子傳輸性能和光電轉(zhuǎn)換效率以及避免使用昂貴的釕系配合物染料，本論文主要研究了兩步法制備TiO2復(fù)合薄膜，有機(jī)非金屬吲哚類染料D102敏化的染料敏化太陽(yáng)能電池性能。
　　1、制備PW12-TiO2粉體，PW12-TiO2和TiO2按比例稱取，加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑、造

2、孔劑等制備漿料，通過(guò)刮涂法得到PW12/TiO2薄膜，并通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X-射線衍射(XRD)、電化學(xué)分析等手段進(jìn)行了形貌、光吸收性質(zhì)及D102染料敏化后組裝的太陽(yáng)能電池性能的研究。研究表明:PW12-TiO2粉體為20 nm顆粒，TiO2以銳鈦礦為主，Keggin型磷鎢酸結(jié)構(gòu)保持。兩步法制備的PW12/TiO2薄膜，磷鎢酸的引入不改變TiO2薄膜的形貌和結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了電子在薄膜內(nèi)部的傳輸和電子空穴的分離，降低了電子在薄

3、膜中傳輸阻力，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。DSSC電池開(kāi)路電壓基本保持不變，短路電流密度有較大提高，最大短路電流密度為9.52 mA cm-2，最高總能量轉(zhuǎn)換效率η=3.5％，比相同條件下純TiO2分別提高了66％和75％。
　　2、先制備WO3-TiO2粉體，按比例稱取PW12-TiO2和WO3-TiO2粉體與TiO2，加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑、造孔劑等制備漿料，通過(guò)刮涂法得到PW12/WO3/TiO2薄膜，研究了薄膜的形貌、光吸