ZnO-SnO-,2-復合染料敏化太陽能電池的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSC）是一種新型光電化學太陽能電池，它制作工藝簡單、成本低、性能穩(wěn)定、并且對環(huán)境良性，具有很好的應用前景。目前，以TiO2作導電薄膜的染料敏化納米晶太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率最高已達11％。但是納晶多孔TiO2薄膜中存在著大量表面態(tài)，表面能級位于禁帶之中，呈局域態(tài)構(gòu)成陷阱，束縛了電子在薄膜中的運動，導致電子與電解質(zhì)復合的概率增大，暗電流增加，效率降低，大量表面態(tài)的存在，是使DSC轉(zhuǎn)換效率降低的原因之一，因此用其他半導

2、體氧化物薄膜作為光陽極制作薄膜太陽能電池就成為了DSC研究的一個熱點。本文探討了以ZnO、SnO2及其復合物作為半導體膜的染料敏化太陽能電池。主要研究內(nèi)容為： （1）以結(jié)晶四氯化錫為主原料，在200oC、pH = 8-9條件下，水熱結(jié)晶12小時，450oC下處理1小時后，得到了粒徑為3-5 nm的金紅石型SnO2，以此組裝納米SnO2電極和DSC太陽能電池。在模擬太陽光（100 mW/cm2）輻照下，所組裝的DSC太陽能電池的開

3、路電壓為401 mV，短路電流密度6.12 mA/cm2，填充因子為46.87％，總光電轉(zhuǎn)化效率為1.15％。 （2）以乙酸鋅為原料，通過溶膠-凝膠法制備ZnO凝膠，該凝膠在500oC下馬弗爐中處理1小時，獲得粒徑為50-100 nm的ZnO膜，以此組裝納米ZnO電極和DSC太陽能電池。在模擬太陽光（100 mW/cm2）輻照下，所組裝的DSC太陽能電池的開路電壓為554 mV，短路電流密度6.24 mA/cm2，填充因子為51

4、.58％，總光電轉(zhuǎn)化效率為1.78％。 （3）以乙酸鋅，結(jié)晶四氯化錫為主要原料，通過溶膠-凝膠法和水熱法制備了粒徑為30 nm的ZnO/SnO2復合納米膜，控制氧化鋅和氧化錫的物質(zhì)量比為nZn : nSn，以此組裝納米ZnO/SnO2復合電極和DSC太陽能電池。在模擬太陽光（100 mW/cm2）輻照下，所組裝的DSC太陽能電池的開路電壓為620 mV，短路電流密度14.53 mA/cm2，填充因子為58.29％，總光電轉(zhuǎn)化效率