水热法合成染料敏化太阳能电池薄膜电极及其性能

【摘要】：目的研究不同水热反应条件对薄膜太阳能电池性能的影响,使其光电转换效率达到较高水平.方法采用通常的水热合成方法制备纳米Ti O2和掺Zn2+纳米Ti O2,用其组装染料敏化太阳能电池,利用紫外可见光谱测试分析不同薄膜样品对染料的吸附量和吸光特性,利用标准太阳光模拟器和数字源表测定电池的光电转换效率,利用扫描电子显微镜观察薄膜形貌.结果用180℃水热反应12 h合成的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达到4.00%.用200℃水热反应12 h并且掺杂Zn2+的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达3.65%.纳米Ti O2薄膜对染料的吸附量最高可达2.51×10-7mol/cm2.结论扫描电镜观察揭示出样品的孔结构丰富,有较小的粒径,说明水热合成法制备的纳米Ti O2薄膜电极具有较大的比表面积.当230℃水热反应12 h时,Ti O2薄膜对染料的吸附量最大.当180℃水热反应12 h时,染料敏化太阳能电池的光电转换效率最大.Zn2+的掺杂并未改善薄膜电极的光电特性. 【作者单位】： 沈阳建筑大学材料科学与工程学院;沈阳建筑大学学报编辑部;沈阳金都新能源发展有限公司;
【关键词】： 水热合成 二氧化钛薄膜电极 掺锌薄膜 光电转换效率
【基金】：国家自然科学基金项目(21103112) 辽宁省科技计划项目(2011222005) 辽宁省教育厅科研项目(L2013235)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1991年由瑞士洛桑高工(EPFL)Grtzel教授领导的研究小组首次报道了一种高效染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized SolarCells,DSSC),其光电转换效率可达到7.1%.由于这种电池的光电转换效率高、制备工艺简单、不需要昂贵的机器设备,对厂房环境也没有高要求,而且它的制作成本仅为

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