染料電池插層磷酸鋯復合電解質及光電-熱電復合器件研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSSC）是一種新型太陽能電池，具有成本低（硅電池成本的1/5～1/10）、理論轉換效率高、制備工藝簡單等眾多優(yōu)點，被認為是硅太陽能電池最有力的競爭者。經過多年的研究與開發(fā)，染料敏化太陽能電池已經逐漸走向大規(guī)模產業(yè)化，但是液態(tài)電解質電池不良的工作穩(wěn)定性和仍需提高的光電轉換效率仍舊是染料敏化太陽能電池亟待解決的兩大問題。
　　傳統(tǒng)的液態(tài)電解質具有較高的離子遷移率，但是電解質本身具有很強的氧化性和腐蝕性。這使得電池

2、在長期工作條件下，電解質容易發(fā)生泄漏，電池失效率較高。針對液態(tài)電解質電池不良的工作穩(wěn)定性，本文研究了一種新型的應用于染料敏化太陽能電池的二維插層磷酸鋯復合凝膠電解質.磷酸鋯通過插層反應使其層間距增大,然后被加入到聚氧化乙烯(PEO)凝膠中得到復合凝膠電解質。通過對不同的磷酸鋯含量的電解質及其光電器件的離子擴散系數、電導率、暗電流、傳質電阻和光電轉換效率做出系統(tǒng)的分析測試，結果表明，二維插層磷酸鋯的添加能提高電解質在常溫下的離子電導率和離

3、子擴散系數。由最優(yōu)磷酸鋯含量的凝膠電解質組裝的染料敏化太陽能電池獲得了6.61％的光轉化效率(AM1.5G，100 mW/cm2，25℃)。
　　針對染料敏化太陽能電池不高的光電轉換效率，本文分析了導致其轉化效率不高的原因——對太陽光相對較窄的光譜吸收范圍和較低的吸收率。據此，本文研究了一種新的染料敏化太陽能電池/溫差電池復合器件。通過把染料敏化太陽能電池（DSSC），選擇性吸收涂層（SSA）和溫差發(fā)電模塊（TEG）結合，制成的光