FeS-,2--TiO-,2-復(fù)合薄膜研究.pdf

1、色素增感太陽能電池(DSSC)作為低價格，高性能的新一代太陽能電池，為光電化學(xué)電池的發(fā)展帶來了革命性的創(chuàng)新，成為今后能源技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，受到了人們的廣泛關(guān)注。而增感色素作為DSSC電池中較為重要的組成部分通常采用有機(jī)增感色素，但其價格昂貴，來源也較為困難，長期穩(wěn)定性差。因而近來人們開始關(guān)注無機(jī)增感色素，特別是研究具有較高的光吸收系數(shù)(當(dāng)λ≤700nm時，α≥5×105cm-1)和合適的禁帶寬度(0.95eV)的FeS2(pyrite)無

2、機(jī)半導(dǎo)體增感色素。
　　 本實驗采用溶膠凝膠法與粉末涂敷法相結(jié)合在ITO導(dǎo)電玻璃上制備底層致密、表面多孔的TiO2薄膜；并以此為基體在薄膜上使用溶液浸漬法制備FeS2薄膜，形成FeS2/TiO2復(fù)合薄膜，達(dá)到使用無機(jī)增感色素FeS2對DSSC電池增感的目的。借助差熱分析儀(DTA)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、可見—紫外分光光度計(UV-vis)、數(shù)顯測厚指示表、數(shù)字式四探針測試儀、太陽電池測試儀等分析測試方法，

3、研究了TiO2薄膜的晶型轉(zhuǎn)變溫度、不同溫度時的晶型、致密結(jié)構(gòu)與多孔結(jié)構(gòu)的TiO2薄膜的表面及其橫斷面形貌、FeS2晶體在不同熱處理條件下的晶型、FeS2薄膜的表面形貌、FeS2/TiO2復(fù)合薄膜的吸光度、厚度、ITO導(dǎo)電玻璃燒結(jié)前后的電阻率以及DSSC電池的性能。
　　 結(jié)果表明：以5℃/min升至550℃，保溫30min后自然冷卻可以得到內(nèi)部致密、表面多孔且結(jié)合緊密的TiO2薄膜電極。FeS2/TiO2薄膜的表面形貌、薄膜厚度

4、、吸光度隨FeS2前驅(qū)體溶液濃度、浸漬時間、熱處理溫度條件而變化。當(dāng)FeS2前驅(qū)體溶液濃度為0.1mol/L，浸漬時間為3h、在硫氣氛下以15℃/min升至500℃，保溫20min后自然冷卻，可以得到晶粒分布均勻、厚度適中、吸光度良好的FeS2/TiO2薄膜電極。此條件下制得的DSSC電池的性能較好。表明FeS2作為無機(jī)增感色素可以用來顯著增大DSSC電池的短路電流Isc和開路電壓Voc，以此達(dá)到增感的目的。這是對解決使用有機(jī)增感色素所