DSC中敏化劑的研究.pdf

1、染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池(DSC)是一種新型的光電能量轉(zhuǎn)換器件,因其制造工藝簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、重量輕、成本低、適用范圍廣而受到廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是傳統(tǒng)硅太陽(yáng)能電池最有可能的替代者。本文以酞菁、導(dǎo)電聚吡咯、聯(lián)吡啶釕三種染料為主要敏化劑,重點(diǎn)研究了電化學(xué)方法在光敏化電極制備中的應(yīng)用,對(duì)敏化電極的形貌、吸收光譜、循環(huán)伏安等性質(zhì)及電池的光電性能進(jìn)行了表征,為進(jìn)一步深入研究打下基礎(chǔ)。 用恒電位沉積法制備了MPc(NH2)4(M=Co, Ni)

2、敏化納米TiO2電極,對(duì)電沉積酞菁薄膜的形貌進(jìn)行了表征；紫外可見光譜顯示酞菁沉積薄膜的Q帶吸收紅移且寬化,可能是電沉積的酞菁薄膜與TiO2發(fā)生鍵合：分析了MPc(NH2)4在DMF溶液中的氧化還原特性,MPc(NH2)4在DMF的負(fù)電位有三對(duì)氧化還原峰,金屬酞菁可能在電極表面形成層狀堆積；對(duì)電沉積酞菁敏化TiO2電極的光電性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果顯示NiPc(NH2)4的敏化效果要好于CoPc(NH2)4,沉積電位對(duì)于電池性能有較大的影響,

3、低電位沉積敏化效果較好；與自組裝酞菁敏化TiO2電極光電性能進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果顯示電沉積法制備的敏化電極性能較好。 采用了電化學(xué)方法制備了導(dǎo)電聚吡咯(PPy),對(duì)于聚合物生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析；對(duì)導(dǎo)電玻璃進(jìn)行表面處理,結(jié)果顯示表面狀態(tài)對(duì)生長(zhǎng)機(jī)理有較大影響；對(duì)聚合物形貌進(jìn)行了表征,聚合物表面成顆粒或納米管狀：可見光譜顯示導(dǎo)屯聚吡咯在500nm有吸收峰,與太陽(yáng)光譜十分吻合；導(dǎo)電聚合物具有良好的導(dǎo)電性,對(duì)電池中電荷的傳遞不會(huì)產(chǎn)生阻擋作用

4、；分析了導(dǎo)電聚吡咯的循環(huán)伏安特性,導(dǎo)電聚吡咯有一個(gè)氧化峰和兩個(gè)還原峰；對(duì)導(dǎo)電聚吡咯的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果顯示PPy能級(jí)符合DSC要求；研究了聚吡咯敏化TiO2電極的光電性能；采用電化學(xué)方法合成了苝四羧酸鈉、銅酞菁磺酸鈉摻雜的導(dǎo)電聚吡咯,FT-IR、可見吸收光譜表明苝四羧酸鈉、銅酞菁磺酸鈉被成功摻雜進(jìn)導(dǎo)電聚吡咯中；對(duì)苝四羧酸鈉、銅酞菁磺酸鈉摻雜的聚吡咯的進(jìn)行了循環(huán)伏安測(cè)試,CV曲線基本與普通導(dǎo)電聚毗咯類似。 采用兩種方法對(duì)酞菁與