染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極TiO2薄膜的研究.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池是一種新穎的光電化學(xué)太陽(yáng)能電池。它制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、性能穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境友好，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文概述了染料敏化太陽(yáng)能電池的研究歷史、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)其結(jié)構(gòu)、原理作了簡(jiǎn)單的介紹；研究了不同的TiO2薄膜制備方法及其各實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)性能的影響；對(duì)電池的對(duì)電極制備、封裝進(jìn)行了比較討論和改進(jìn)，嘗試性研究并組裝了大面積DSSC。
　　首先，利用鈦酸丁酯、無(wú)水乙醇和去離子水等試劑，通過(guò)溶膠提拉法制備TiO2薄膜。通

2、過(guò)比較不同層數(shù)薄膜的表面形貌，得到以下結(jié)論：隨著薄膜層數(shù)的增加，TiO2顆粒逐漸增大；比較燒結(jié)前后相同層數(shù)薄膜的TiO2顆粒，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)后的顆粒要比燒結(jié)前的細(xì)小，而燒結(jié)后，薄膜具有透明性，隨著層數(shù)的增多，透明度逐漸降低，吸附染料增加；將各層薄膜分別組裝成電池后，測(cè)試其IV曲線，結(jié)果表明，當(dāng)薄膜層數(shù)為8層時(shí)，薄膜的光電性能最佳。
　　其次，通過(guò)粉末法制備TiO2薄膜：利用P25粉末、乙酰丙酮、TritonX-100等原料研磨好漿料后，

3、用粉末刮涂法制得薄膜，并研究了各實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)電池性能的影響，結(jié)果表明：當(dāng)使用1.5gP25，3ml去離子水，0.5ml乙酰丙酮，0.2mlTritonX-100，研磨總時(shí)間為60min，熱處理溫度為500℃，保溫時(shí)間為30min，所制得的薄膜組裝成電池后其光電性能最好。
　　再次，分別比較了三種方法制備薄膜的優(yōu)劣：(1)溶膠提拉法：利用鈦酸丁酯、無(wú)水乙醇、二乙醇胺和去離子水作為原料，配制成鈦溶膠液后，用提拉法制得TiO2薄膜；(2)

4、粉末刮涂法：用P25粉末、乙酰丙酮、TritonX-100等原料研磨成漿料，通過(guò)刮涂法制得TiO2薄膜；(3)混合涂敷法：將P25粉末與鈦酸丁酯、無(wú)水乙醇、二乙醇胺和去離子水配制出來(lái)的鈦溶膠液混合，并加入乙酰丙酮、TritonX-100等添加劑研磨，得到的漿料在導(dǎo)電玻璃上刮涂制得TiO2薄膜。將各薄膜組裝成電池后，測(cè)試其IV曲線圖，研究結(jié)果表明，混合涂敷法制得的TiO2薄膜組裝成電池后，光電性能優(yōu)于其他兩種制備方法。
　　最后，對(duì)