无皂乳液聚合法合成聚苯乙烯微球应用于准固态电解质染料敏化太阳能电池

制备了一种提高染料敏化太阳能电池短路电流和电池光电转化效率的准固态凝胶电解质,该电解质含有5%高聚物PVDF-HFP和2% TiO₂纳米颗粒。另外,通过乙醇相无皂乳液聚合法合成了大小均一的聚苯乙烯微球,并用于制备染料敏化太阳能电池的多孔光阳极。研究了准固态电解质和液态电解质应用于不同光阳极染料敏化太阳能电池的规律。结果表明,与液态电解质相反,准固态电解更适用于孔洞较多的光阳极,在相同测试条件下,电池的短路电流由12.80 mA·cm^-2提高到13.53 mA·cm^-2,效率比液态提高11.43%,达到6.63%。     

SnO_2/RGO复合光阳极的制备及其对染料敏化太阳能电池性能的影响

采用原位化学法合成不同质量比的SnO_2/还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合材料,通过溶胶-凝胶法制得SnO_2/RGO纳米复合薄膜光阳极。经N3染料浸渍,与Pt对电极,I~-/I_3~-电解质组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。对SnO_2/RGO纳米复合薄膜光阳极结构进行分析,通过伏安特性曲线分析了电池的光电性能。结果表明:石墨烯有利于提高SnO_2基DSSC的光电性能。当GO与SnCl_2·2H_2O的质量比为0.20时,电池的性能最优,短路电流密度(J(sc))和开路电压(U_(oc))分别达到15.56 mA/cm~2和0.56 V,光电转换效率为4.58%。并研究了SnO_2/RGO复合材料对光阳极的电子传输和光电转换效率的影响机制。     

三维有序大/介孔TiO2反opal光阳极制备及光电性能

通过添加不同含量的造孔剂聚乙二醇2000（PEG2000）,在二氧化钛反蛋白石结构（TiO₂反opal）光阳极骨架结构中引入介孔结构,制备出了三维有序大/介孔TiO₂反opal光阳极。用SEM和TEM表征了该光阳极的表面形貌,应用紫外可见光谱表征了其染料吸附-脱附性能,测试了基于该光阳极结构的染料敏化太阳能电池的光电转换特性和阻抗特性。结果表明,介孔结构的引入使TiO₂反opal光阳极染料吸附能力增强,组装为染料敏化太阳能电池（DSSCs）后光电转换效率提高,电池交流阻抗降低。同时,随着PEG2000含量的增加,光电转换性能呈现先增加后减小的趋势,这可能来源于过量的PEG2000可造成宏孔骨架结构的破坏。     

染料敏化纳米晶太阳能电池的研究进展

染料敏化太阳能电池是近些年发展起来的新型、高效、低成本的光电池。而起到负载敏化剂以及收集、传输电子作用的光阳极是关系到该电池性能的重要组成部分,且敏化的效果是整个光电池光电转换效率的关键。从染料敏化纳米晶太阳能电池（DSSD s）的结构和工作原理出发,详细阐述了光阳极敏化、敏化剂选择及分类和敏化方法,并对光阳极及其敏化的可能发展趋势做了简要叙述。     

具有三维多孔结构钛箔表面上液相沉积法制备柔性DSSCs光阳极

用双氧水氧化法将钛箔表面氧化为三维多孔结构,以其为基板,用液相沉积法在氧化后的钛箔表面生长一定厚度的氧化钛膜,并用于柔性染料敏化太阳能电池(DSSCs)光阳极.60℃沉积、烧结、敏化、组装电池后,AM1.5模拟太阳光照下柔性DSSCs的光电转换效率达2.56％.沉积工艺对电池有明显影响,先在80℃沉积再于60℃沉积制备的具有梯度结构的光阳极,其DSSCs光电转换效率达3.09％.     

掺P25水热法制备纳晶多孔TiO_2薄膜电极

以水热法为基础,向其溶胶中掺入适量的P25(二氧化钛粉体),来制备纳晶TiO_2胶体,以纳晶TiO_2为电子传输体组装染料敏化太阳能电池.通过XRD、SEM、UV-vis和电池的光电性能测试,来分析掺入P25对染料敏化太阳能电池性能的影响.结果表明,加入适量P25([P25]/[Ti]=0.2)后,染料敏化太阳能电池性能达到最佳值,在100 mW/cm~2光照条件下,光电转换效率达到5.4%.     

电沉积法制备固态染料敏化太阳能电池(英文)

本文采用一步电化学沉积的方法在导电玻璃上先后沉积了ZnO/染料复合薄膜以及CuSCN薄层,实现仅以电沉积法制备结构为ZnO/染料/CuSCN的固态染料敏化太阳能电池,电池的光电转换效率达到0.1%。在电沉积CuSCN前,脱附电沉积制备的ZnO/染料复合薄膜中的染料以形成多孔ZnO薄膜,然后通过染料再吸附得到染料敏化ZnO纳晶多孔薄膜。在电沉积过程中,ZnO和CuSCN的晶体尺寸、晶体取向和膜层形貌都可以进行比较精准的控制。探讨了影响沉积薄膜形貌和光电转换效率的因素,如旋转圆盘电极的旋转速度、电沉积温度以及染料敏化剂的选择。本文报道的低温电沉积制备全固态太阳能电池的方法为制备柔性染料敏化太阳能电池提供了一种新的思路。     

方酸染料在染料敏化太阳能电池及氰离子检测中的应用研究

染料敏化纳米晶二氧化钛太阳能电池制备简单、成本低、光电转换效率高，已成为当前光电转换器件研究的热点之一．但目前还有许多制约染料敏化太阳能电池光电转换效率的问题有待解决．基于目前染料敏化太阳能电池在长波区采光不足的问题，本论文深入研究了在红光区域具有强吸光能力的方酸类染料在染料敏化太阳能电池中的应用，重点考察了方酸染料的结构对其光电转换性质的影响，并开辟了一种协同敏化新技术，还利用方酸染料的β-环糊精包合物实现了水溶液中氰根离子的高选择性检测．具体研究结果如下：     

敏化纳米晶TiO2太阳电池的光电转换研究

该文对光电化学太阳能电池的发展历程和工作原理进行了探讨，并指出了该电池存在的一些主要问题，介绍了通过复合掺杂可以提高TiO2光阳极的光电转换效率，指出用导电聚合物代替染料敏化修饰纳米晶网络电极，已成为提高太阳能电池的稳定性和光电转换效率的研究热点。     

三维有序大/介孔TiO_2反opal光阳极制备及光电性能

通过添加不同含量的造孔剂聚乙二醇2000(PEG2000),在二氧化钛反蛋白石结构(Ti O_2反opal)光阳极骨架结构中引入介孔结构,制备出了三维有序大/介孔Ti O_2反opal光阳极。用SEM和TEM表征了该光阳极的表面形貌,应用紫外可见光谱表征了其染料吸附-脱附性能,测试了基于该光阳极结构的染料敏化太阳能电池的光电转换特性和阻抗特性。结果表明,介孔结构的引入使Ti O_2反opal光阳极染料吸附能力增强,组装为染料敏化太阳能电池(DSSCs)后光电转换效率提高,电池交流阻抗降低。同时,随着PEG2000含量的增加,光电转换性能呈现先增加后减小的趋势,这可能来源于过量的PEG2000可造成宏孔骨架结构的破坏。     

浆料组成对纳米TiO2染料敏化太阳能电池性能的影响

为提高TiO₂光阳极染料吸附量和染料敏化太阳电池(DSSC)的光电转换效率。在制备TiO₂浆料过程中，加入不同量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、乙酰丙酮、聚乙二醇(PEG 20000)，经机械搅拌得到TiO₂浆料，采用旋涂法在基底上制备多孔TiO₂薄膜阳极，组装成染料敏化太阳电池。采用紫外-可见分光光度计、太阳光模拟器及2400型数字源表测试其紫外可见光吸收光谱以及光电转换效率。利用正交实验探讨了浆料中聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、乙酰丙酮和聚乙二醇(PEG20000)对浆料吸光度及DSSC光电性能的影响。研究结果表明，DSSC光电转化效率最佳的配方为：CTAC:0.6 g，乙酰丙酮：1.2 mL,PVP:0.6 g,PEG 20000:1 g，效率(η)达到4.20%。染料吸附量最佳的配方为：CTAC:0.4 g，乙酰丙酮：1.2 mL,PVP:0.6 g,PEG 20000:1.5 g，吸光度为0.386。由此制得的TiO_2<...     

染料敏化太阳能电池光阳极制备及其应用

本文采用二氧化钛(P25),粘结剂及溶剂,研磨数小时得到均匀分散的纳米二氧化钛浆料,通过涂布法在FTO导电玻璃衬底上制备了光阳极,并用其组装成染料敏化太阳能电池。经过优化二氧化钛和粘结剂的比例,得到平整、致密、均匀的二氧化钛薄膜。对二氧化钛薄膜进行FTIR、SEM和光学显微镜表征,并对组装电池进行光电性能测试,研究了二氧化钛浆料不同制备条件对太阳能电池性能的影响。结果表明,二氧化钛粉末和粘结剂质量比为4∶3时,制备的二氧化钛浆料稳定性高;涂布厚度为20μm时,电池性能较好。组装的染料敏化太阳能电池在100mW/cm2模拟太阳光照下,光电转换效率达到2.51%。     

不同浓度TiCl_4浸渍的SnO_2光阳极对染料敏化太阳能电池性能的影响

采用溶剂热法制备出花状Sn O2晶体,然后在FTO导电玻璃上制得Sn O2薄膜。将Sn O2薄膜在不同浓度Ti Cl4溶液中浸渍1 h,并经450℃煅烧30 min得到Sn O2-Ti O2复合薄膜光阳极。经N3染料浸渍后,与Pt对电极,I–/I3–电解质组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),测试了DSSC的性能。结果表明:Ti Cl4浸泡有利于提高Sn O2-DSSC的光电性能,当Ti Cl4浓度为0.15 mol/L时,Sn O2-Ti O2-DSSC的短路电流(Jsc)和开路电压(Voc)分别达到11.30 m A/cm2和0.55 V,电池的光电转换效率达到3.24%,与纯花状Sn O2-DSSC相比提高了近4倍。分析了不同浓度的Ti Cl4对光阳极的电子输运和光电转换效率的影响机制。     

卟啉类染料敏化剂的研究进展

染料敏化太阳能电池具有价格低廉、制作工艺简单和较高的光电转换效率等优点,受到人们的广泛关注。作为染料敏化太阳能电池的关键,敏化剂发挥着重要的作用。卟啉化合物因在可见光区域吸收强、容易修饰等优点受到人们广泛而深入的研究。介绍了染料敏化太阳能电池的结构、基本原理分析了近年来卟啉染料敏化剂的发展及它们的结构变化对其光电性能的影响,展望了卟啉敏化剂与其他敏化剂共敏化,提高可电光吸收范围可能是提高光电转换效率的有效途径。     

羧基类不对称锌酞菁敏化染料的研究进展

染料敏化太阳能电池是太阳能电池的重要发展方向之一,染料敏化剂是影响电池光电转换效率的重要因素。探讨了染料敏化太阳能电池中羧基类不对称锌酞菁作为光敏剂的研究进展及其成果,提出对未来发展的展望。     

ZnO材料的制备及其在染料敏化电池上的应用研究

分别以不同质量的生物分子牛血清蛋白为模板剂,制备了不同大小粒径的ZnO半导体材料,并将其用作染料敏化太阳能电池的光阳极材料。结果发现,大颗粒(粒径为600 nm)的光电效率为0.473%,低于小颗粒(粒径为100 nm)的0.645%的光电效率。研究发现,粒径大小对ZnO染料敏化电池的短路电流密度有较大的影响,粒径越大,短路电流密度越小。随着牛血清蛋白量的增加,ZnO纳米粒子的粒径逐渐增大,短路电流密度依次减小。当牛血清蛋白加入量为0.05 g时,ZnO基DSSC的光电转换效率最高。     

ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响

通过静电纺丝技术,制备TiO_2光阳极,在该光阳极上用连续离子吸附与反应法制备CdS/ZnS量子点,并与Pt对电极、多硫化合物电解液组装成量子点敏化太阳能电池(QDSCs)。利用ZnS比CdS导带高的特点,制备CdS/ZnS共敏化量子点。利用X射线衍射对光阳极进行物相分析,扫描电子显微镜和能谱仪进行形貌和元素成分表征,并将组装后的电池通过伏安特性曲线(J-V)进行光电性能分析。结果表明:量子点的引入对TiO_2的晶型影响不大;CdS/ZnS量子点成功的附着在TiO_2光阳极表面;通过比较不同循环沉积次数的CdS与ZnS量子点光阳极的光电性能,先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浸泡5次数的量子点,光电性能最优,拥有最高的开路电压(0.87 V)和光电转换效率(1.09%),与单独的CdS量子点敏化太阳能电池相比较,光电转换效率提高了7.56%。     

ZnO基柔性染料敏化太阳能电池的研究

采用化学浴沉积法制备Zn O光阳极薄膜,并将所制备光阳极膜组装成柔性染料敏化太阳能电池。主要研究了沉淀剂的种类和沉淀剂的浓度对所形成的薄膜和电池性能的影响。采用XRD和SEM分别对薄膜的物相组成和显微形貌进行了表征。采用I-V测试系统对电池的光电性能进行测试。研究结果表明:沉积温度为80℃,六次甲基四胺(HMT)的浓度为0.30 M,硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)浓度为0.1 M时,制备Zn O薄膜光电性能较好,所组装的柔性染料敏化太阳能电池的开路电压为0.60V,短路电流为2.57 m A·cm-2,填充因子为0.72,效率为1.13%。     

纳米线/模板共构染料敏化二氧化钛太阳电池的制备

以清洁、制备过程简单、成本低廉的阴极电弧离子镀在低温成长染料敏化二氧化钛太阳能电池的二氧化钛模板,从模板上利用水热法生长出二氧化钛纳米线,形成理想的染料敏化太阳电池异质接面,具有高比表面积并利于染料的吸收,从而提升电池效率.最后加以封装成ITO glass/AIP-TiO2/[TiO2-nanowire(N3 dye)]/I2 LiI electrolyte/Pt/ITO glass太阳能电池组件,探讨了其微观结构对染料敏化二氧化钛太阳能电池光电转换效率的影响.     

过氧化钛配合物(PTC)体系在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

本文利用水性过氧化钛配合物(peoxotitanium complex:PTC)前驱体可低温合成锐钛矿TiO2溶胶的特性,将其用作柔性染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光阳极材料的成膜助剂.研究发现:加入基于PTC制得的TiO2溶胶可以明显提高DSSC的光电转换性能,在制备DSSC的浆料中加入10%(体积分数)的基于PTC制得的TiO2溶胶后,电池的光电效率可以提升50%.我们进一步研究了光电转换效率的影响因素,结果表明,溶胶的加入量和反应时间均有一最佳值,当基于PTC的TiO2溶胶添加量为10%,反应时间为9h,所得到电池的光电性能最好.