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%。     

天然染料敏化TiO2太阳能电池阳极制备优化条件

从常青树树叶中提取色素作为天然染料,探索了天然染料敏化TiO2太阳能电池阳极制备的优化条件。实验结果表明,乙酰丙酮0.10 mL、OP乳化剂0.10 mL、热处理温度500℃、恒温时间30 min和研磨时间60 min的条件下,天然染料敏化TiO2太阳能电池的开路电压和短路电流达到极大值。进一步比较了常青树树叶、白菜叶、绿茶茶叶等天然染料作为光敏剂对太阳能电池性能的影响,结果绿茶茶叶的光敏化效果最好。     

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%。     

染料敏化太阳能电池的进展及前景

国际太阳能光伏产业近年来发展迅猛,随着中国太阳能光伏发电技术的不断提高,为产业发展开拓了新思路,市场前景日趋广阔。笔者简明地介绍了染料敏化纳米薄膜太阳能电池的结构和原理;综合评述了染料敏化太阳能电池的研究进展,总结了染料敏化纳米薄膜太阳能电池的关键材料:(1)染料(2)电极材料(3)电解质等的研究现状和发展趋势,指出了各自存在的问题,提出了部分解决设想,并对其工业化前景进行了探讨。     

TiO2纳米晶多孔薄膜太阳能电池的制备

利用溶胶-凝胶法制备TiO2纳米晶多孔薄膜，采用天然染料作为光敏化剂，采用I^-和I^3-作为电解质来制备太阳能电池。     

Bi2O3电极的制备及其选择性氧化苯甲醇性能研究

采用滴凃法和电沉积法制备了Bi2O3薄膜电极,运用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其进行了表征。在水相中以苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛为模型反应,研究Bi2O3薄膜的催化性能。其中电沉积法制备的Bi2O3薄膜电极在水相溶液中表现出优异的电催化选择性氧化性能,苯甲醇的转化率最高,并且在外加偏压为2 V时达到了最高的苯甲醛选择性和苯甲醛收率。     

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。     

柔性薄膜太阳能电池的研究进展

综述了柔性薄膜太阳能电池的研究现状、发展趋势及其应用前景,分别就柔性衬底材料、硅系薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、铜锌锡硫、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池和新型纳米材料太阳能电池进行了介绍。卷对卷以及喷墨印刷法等非真空大面积制备柔性薄膜太阳能电池的工艺,为低成本生产此类太阳能电池带来了希望,对其发展遇到的挑战进行了展望。     

天然染料在染料敏化太阳能电池中的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSSCs)为无机固态光伏电池提供了可靠的可代替概念。染料敏化太阳能电池的光电转换效率主要依赖于纳米晶多孔半导体TiO2薄膜电极的染料。由于天然染料的低成本和工艺制备简单的优点,天然染料作为敏化剂已成为DSSC研究热点。作为DSSC的敏化剂的天然染料,如花青素类、胡萝卜素类、叶绿素类、类黄酮,可从不同植物不同部分提取出。主要介绍和讨论天然敏化剂的发展和实用化必须解决的关键问题。     

WO3/Bi2WO6复合薄膜的制备及其光电化学性能

以导电玻璃为基底采用水热法制备了WO3纳米片薄膜,再通过溶剂热法改变不同溶剂热反应时间(6、8和10 h)在WO3纳米片薄膜上生长Bi2WO6制备了WO3/Bi2WO6复合薄膜.利用XRD、SEM、UV-Vis、光电流、光电催化和交流阻抗对WO3/Bi2WO6复合薄膜的结构和光电性能进行表征与测定.结果表明,WO3纳米片薄膜的光电流密度为0.74 mA/cm2,对质量浓度为6.0 mg/L亚甲基蓝的光电催化效率为47.9％.不同WO3/Bi2WO6复合薄膜的光电化学性能均优于单一WO3纳米薄膜,且溶剂热反应时间为8 h的WO3/Bi2WO6复合薄膜具有最高的光电流密度(1.22 mA/cm2)和最优的光电催化效率(58.6％).WO3/Bi2WO6复合薄膜有效降低了复合薄膜内部电子阻抗,增加了有效光电化学反应位点,显著提升了光电化学性能.     

Ag/Bi2 WO6的制备及光催化氧化性能

以Bi（NO3）3·5H2O、 Na2WO4·2H2O、 AgNO3为原料,利用液相沉淀法制备Bi2WO6及Ag掺杂Bi2WO6光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,对其降解效率进行研究。研究结果表明,当亚甲基蓝溶液的浓度为15 mg/L,体积为50 mL,降解时间3.5 h, Bi2 WO6降解率仅为55%;当Ag/Bi摩尔比为0.4%时, Ag/Bi2 WO6表现出较好的催化性能,相同时间降解率达到97%。     

Bi_2O_3掺杂对PBSZT压电-铁电陶瓷结构和特性的影响

采用扎膜工艺和固相反应法制备了Bi2O3掺杂的(Pb0.70Ba0.26Sr0.04)(Zr0.52Ti0.48)O3–xBi2O3(Bi–PBSZT,x=0,0.1%(质量分数,下同),0.3%,0.5%,0.8%,1.0%)压电–铁电陶瓷。通过扫描电镜和X射线衍射表征Bi–PBSZT陶瓷的结构和物相组成,并对其弯曲强度(σb)、相对介电常数(εr)和横向压电应变常数(d31)进行了检测和分析。结果表明:适量Bi2O3(x=0～0.3%)掺杂可使Bi–PBSZT陶瓷晶粒细化,致密度提高,σb增大;陶瓷的εr和d31下降。当Bi2O3掺杂量为0.3%时,Bi–PBSZT陶瓷的性能得到优化,σb为175.21MPa,εr为5520,d31为518×10–12m/V。     

Bi、S共掺杂对TiO_2纳米颗粒的结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯、硝酸铋和硫脲为原料,采用溶胶-凝胶法制备了不同n[Bi(S)]/n(Ti)的Bi、S共掺杂的TiO2光催化剂。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、激光拉曼光谱(FT-Raman)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV/vis DRS)、微反等方法对光催化材料进行了研究。结果显示,Bi、S元素在TiO2纳米颗粒中分别以Bi2O3和SO42-形式存在,共掺杂未能改变TiO2的锐钛矿结构。Bi掺杂后,通过形成Bi—O—Ti键在TiO2禁带中产生了杂质能级,降低了纳米材料的禁带宽度,从而提高了光吸收效率;而S的引入,增多了催化剂表面的酸性位,有利于光催化活性的提高。Bi、S掺杂能明显改善TiO2纳米颗粒光催化甘油水溶液制氢的性能,3%Bi、S共掺杂TiO2具有最高的产氢速率,在紫外光和模拟太阳光照射下,其产氢速率可分别达到1 514.9和190.2μmol/(h·g)。     

CaNb2O6：Bi（3＋）体系荧光粉的制备及荧光性能研究

采用高温固相法合成了CaNb2O6∶Bi3＋以及K＋,Na＋,Li＋掺杂CaNb2O6∶Bi3＋荧光粉,并用荧光光谱、XRD、场发射扫描电镜分析了材料的结构以及发光性能和机理。相对于纯CaNb2O6,Bi3＋以及K＋、Na＋的引入极大的提升了荧光粉的发光强度,发光效果最好的材料为CaNb2O6∶1%Bi3＋,15%K＋。     

Bi - MSU -4介孔分子筛催化过氧化氢氧化苯乙烯

采用Tween - 40为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在常温、常压条件下合成Bi - MSU -4介孔分子筛,并用于苯乙烯催化氧化反应.热力学计算表明,苯乙烯催化氧化反应为不可逆反应.在半间歇反应釜进行单因素及正交实验,结果表明,反应最佳温度(80 ～90)℃,过氧化氢与苯乙烯物质的量比为3.37:1,甲醇...     

碘化N,N’-双呋喃甲醛缩乙二胺合锌(Ⅱ)的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用

合成了新型N,N’-双呋喃甲醛缩乙二胺配体及其锌配合物,并利用元素分析,红外光谱和紫外-可见吸收光谱等方法对配体及其配合物进行了表征。将席夫碱锌配合物作为电解质应用在染料敏化纳米晶薄膜太阳能电池中,由于ZnLI2具有较高的离子导电性,使得基于ZnLI2电解质的电池有较高的短路光电流,IPCE和光电转化效率。在100 mW/cm2白光照射下,基于ZnLI2电解质的电池能量转化效率达到7.90%。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

Co - Bi2(MoO4)3应用于环己烷催化氧化制环己酮和环己醇

采用沉淀法合成了Co - Bi2( MoO4)3催化剂,以环己烷的液相选择性氧化为探针反应评价催化剂的性能,结果表明,金属原子数的最佳配比为n( Mo)∶ n( Bi)∶ n( Co) =1.5∶1.0∶0.2,在一定转化率前提下,有效减缓Bi2( MoO4)3氧化性的同时,环已酮和环己醇选择性分别达到74.1％和22...     

TiO2/modified natural clay semiconductor as a potential electrode for natural dye-sensitized solar cell

TiO₂/modified natural bentonite clay semiconductor, as a potential electrode of dye-sensitized solar cell, having a Ti:Si molar ratio of 85:15 was, for the first time, compared with pure TiO₂ (commercial P25) electrode in terms of solar cell efficiency and characteristics. 4-Chloro-2,5-difluorobenzoic acid and 4-(chloromethyl)benzoyl chloride were added to the electrodes to increase light harvesting ability of natural dyes extracted from red cabbage, rosella, and blue pea. The results showed that the TiO₂/clay semiconductor provided a higher surface area but a slightly lower efficiency than the pure TiO₂. The best natural sensitizer was found to be the dye extracted from red cabbage. Besides, the 4-(chloromethyl)benzoyl chloride provided a higher short circuit current for the TiO₂/clay semiconductor.     

BiVO4的制备及其光催化性能的研究

通过直接沉淀法,以硝酸铋和偏钒酸铵为主要原料,制备了BiVO4前驱体,经过不同温度焙烧得到相应的光催化剂,研究了样品的光电响应强度和对甲基橙的光催化活性.结果表明,400℃时制得的BiVO4的可见光响应强度最大,为1.206 42 mA/cm2,在光照180 min后,对10 mg/L甲基橙溶液的降解率为54.33％.