聚合物在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、染料敏化太陽電能池由于其制備工藝簡單，制造成本低廉，成為近年來太陽能光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文在大量文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了聚合物在染料敏化太陽電能池中的應(yīng)用，主要工作如下：
　　 1.采用光照化學(xué)氧化聚合法制備出低聚3-噻吩甲酸，研究了其相關(guān)光化學(xué)和光物理性質(zhì)。結(jié)果表明，低聚3-噻吩甲酸對納晶二氧化鈦膜電極具有一定的敏化能力，以其為染料敏化劑組裝的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為0.12％，具有較好的光穩(wěn)定性，是一種潛在的聚合

2、物染料。
　　 2.采用化學(xué)氧化聚合法制備了聚吡咯-碳納米管復(fù)合物，通過光譜和電化學(xué)等技術(shù)對該復(fù)合物進(jìn)行了詳細(xì)的表征。結(jié)果顯示，復(fù)合物為聚吡咯包覆在碳納米管上，形成以碳納米管為“核”，聚吡咯為“殼”的“核-殼”結(jié)構(gòu)。此外，碳納米管的摻入，使復(fù)合物的導(dǎo)電性能和熱穩(wěn)定性能得到顯著提高。將聚吡咯-碳納米管復(fù)合物應(yīng)用于制備全固態(tài)染料敏化太陽能電池，表現(xiàn)出較純聚吡咯優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能，其光電轉(zhuǎn)換效率提高了8倍多。經(jīng)過進(jìn)一步的條件優(yōu)化，使用

3、碳對電極時，較使用鉑對電極可以明顯增大電池的填充因子及光電轉(zhuǎn)換效率，其中當(dāng)碳納米管含量為8.6％時，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最大的0.28％。并發(fā)現(xiàn)聚合物的導(dǎo)電性決定著電池最終的光電轉(zhuǎn)換效率。
　　 3.采用化學(xué)氧化聚合法制備了聚N-甲基苯胺-碳納米管復(fù)合物，使用紅外光譜、紫外光譜、透射電鏡和電化學(xué)技術(shù)等對該復(fù)合物進(jìn)行了詳細(xì)的表征。研究發(fā)現(xiàn)碳納米管的摻入對聚N-甲基苯胺-碳納米管復(fù)合物電導(dǎo)率的提升較為顯著。將其作為固態(tài)電荷傳輸材料應(yīng)用于