多級(jí)結(jié)構(gòu)光陽極薄膜的制備及表征.pdf

1、在眾多類型的太陽能電池中，染料敏化太陽能電池(DSSC)以其原材料來源豐富，制作工藝簡單，及其超低的成本等特點(diǎn)得到快速發(fā)展，成為各國新能源研究方向的熱點(diǎn)。但是，這種電池本身還存在很多問題，有待于我們進(jìn)一步的研究。由于納米棒、納米管及納米線等一維結(jié)構(gòu)具有較大的長徑比而能定向傳輸電子，降低了光生電子與空穴復(fù)合的幾率，能有效提高了光生電子的利用率，繼而達(dá)到提高DSSC光電轉(zhuǎn)換效率的目的。
　　本文通過溶膠-凝膠法、水熱法分別合成納米Ti

2、O2溶膠和TiO2納米棒粉體。采用有機(jī)高分子分散劑(PVA)作為分散劑獲得鍍膜用溶膠，采用電流體動(dòng)力學(xué)（electro-hydrodynamic，EHD）法制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的納米TiO2薄膜及TiO2納米棒復(fù)合薄膜。并利用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)對所得粉體和薄膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。將制備薄膜通過N3染料敏化、離子液體電解質(zhì)及鉑對電極組裝電池，進(jìn)行光電性能測試。
　　水熱法合成銳鈦礦型TiO2納米顆粒

3、，粒徑為20nm左右，粒度均勻且結(jié)晶程度完整。水熱法成功合成銳鈦礦型TiO2納米棒，直徑為20～30nm，長度約為100～300nm。EHD技術(shù)制備的納米TiO2薄膜及復(fù)合薄膜中具有從納米級(jí)到微米級(jí)連續(xù)尺寸分布孔隙結(jié)構(gòu)，呈多孔狀態(tài)。復(fù)合薄膜中TiO2納米棒的分布均勻。在光照強(qiáng)度為AM1.5條件下，含量為20％的TiO2納米棒的復(fù)合薄膜組裝的DSSC獲得了光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)6.40％，相對于納米TiO2薄膜(5.0％)光電轉(zhuǎn)換效率提高了28％