TiO2納米晶多孔薄膜微觀結構對DSSCs光電性能的影響.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSCs)是一種新型高效的太陽能電池，TiO2多孔薄膜是DSSCs主要組成部分。本文從如何制備高品質多孔薄膜光陽極出發(fā)，分別采用不同的方法制備TiO2漿料，并對TiO2薄膜微觀結構進行調控，以研究微觀結構對DSSCs光電轉換性能的影響，具體內容如下:
　　1)本文以葡萄糖為原料水熱合成碳球作為模板劑，將其與TiO2納米晶共混制備TiO2多孔薄膜。研究發(fā)現(xiàn):隨著碳球含量的增加，光陽極單位體積內的表面積先增加后減

2、小，薄膜對光的散射能力也呈現(xiàn)同樣趨勢。采用所制備的光陽極組裝染料敏化太陽能電池，性能測試結果表明:隨著碳球含量的增加，電池短路電流密度先增加后減小，當碳球加入量為TiO2納米晶質量的3％時，電池光電轉換效率達到最佳為5.15％。
　　2)將機械球磨法制備的P25(TiO2納米晶粉末)漿料和溶膠凝膠制備TiO2膠體均勻混合，并以其為基體，采用刮涂法制備了光陽極。研究發(fā)現(xiàn):將兩種不同的制備方法結合在一起能夠充分地利用它們的優(yōu)點，有效改

3、善薄膜的質量;加入碳球模板劑，能夠進一步優(yōu)化薄膜的品質。模擬太陽光，對電池進行光電性能測試，結果表明:采用兩種相結合的方法并添加模板劑所制備的光陽極組裝成的染料敏化太陽能電池光電轉換效率達到最佳為3.17％。
　　3)以水熱法為基礎，向其溶膠中加入P25，合成了含有不同晶相的TiO2納米晶膠體。研究了P25的加入量對TiO2納米晶生長的影響，發(fā)現(xiàn)隨著P25含量的增多，TiO2納米晶由單一的銳鈦礦相變?yōu)楹薪鸺t石相和銳鈦礦共存的兩種