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%。     

氧化钛纳米棒/纳米颗粒复合晶膜电极的制备与应用

用水热法制备的Ti02纳米棒与纳米颗粒P25混合制备复合晶膜电极,通过扫描电镜、透射电镜、紫外-可见吸收光谱和电池的光电性能测试,分析掺入纳米棒对染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSC)性能的影响.结果表明:加入一定量的TiO2纳米棒可以改善复合薄膜对染料的吸附量和薄膜电极对...     

葡萄皮天然色素在染料敏化太阳能电池中的应用

以葡萄皮乙醇提取液作为敏化剂用于染料敏化太阳能电池,光电转换效率达到0.81%。不同pH值下,葡萄皮色素敏化的光阳极的单色光光电转换效率相差较大。在酸性介质中的吸光谱能较好的满足太阳能电池对吸光的需求。采用稀盐酸处理阳极膜的方法,使染料与膜结合性能提高。光子捕获能力增强,电池的TiO2/染料/电解质界面间电子传输阻抗减小,DSSC的光电装换效率达到1.43%,电流密度和光电转换效率分别提高了48.5%和76.5%。     

P(4-VP-co-AN)共聚物凝胶电解质的性能研究

采用自由基溶液聚合法合成出P(4-VP-co-AN),通过与交联剂发生化学交联反应固化液体电解质,制得凝胶电解质,并将其应用于染料敏化太阳能电池。当AN为聚合物质量分数为25%时,制备的凝胶电解质DSSCs具有较好的光电性能;同时,交联剂含量为P(4-VP-co-AN)质量的1.5%时,制备的凝胶电解质DSSCs光电性能最佳,与纯液体电解质DSSCs相比,其光电转换效率和最大输出功率分别达到液体电解质电池的77.38%和78.57%。     

花青素染料敏化太阳能电池的制备与性能

采用两种晶相TiO₂光阳极、蓝莓花青素染料、I-/I3-电解质溶液、复合碳层对电极制备了染料敏化太阳能电池。通过XRD、SEM分析了TiO₂纳米颗粒的微结构与形貌，以模拟太阳光和电化学工作站检测了电池的光电性能，结果发现，太阳能电池性能差异较大，金红石相光阳极电池的光电转换率为锐钛矿相光阳极电池的三倍多，结合TiO₂纳米颗粒形貌及电池的EIS分析了原因。     

紫甘蓝天然染料敏化三氧化二铋太阳能电池研究

对紫甘蓝天然染料敏化Bi2O3太阳能电池进行了研究。考察了Bi2O3薄膜的制备温度、染料吸附对Bi2O3太阳能电池性能的影响。结果表明,紫甘蓝天然染料作为敏化剂明显改善Bi2O3太阳能电池的光电性能。Bi2O3薄膜在500℃煅烧4h,在染料中吸附12h的太阳能电池的开路电压为0.250V,短路电流为0.063mA·cm-2。     

染料敏化太阳能电池的染料敏化剂的最新研究进展

染料敏化太阳能电池主要是模仿光合作用原理,通过染料敏化纳米半导体把太阳能转化为电能,这种电池近年来得到飞速发展,成果显著,已经引起全世界的广泛关注。本文简明扼要的介绍了DSSC的基本结构、工作原理和染料敏化剂的特点,综述了最新染料敏化剂设计合成路线、特点及其光电转化效率,并展望了今后染料敏化剂的研究与设计思路。     

联噻吩型光敏染料的研究进展

简要介绍了染料敏化太阳能电池的研究现状及染料敏化太阳能电池的结构、工作原理.重点将近10年来应用于染料敏化太阳能电池中的,以联噻吩作为π共轭体系的D-π-A型有机染料进行了总结,评述了它们的光电转换性能.同时,总结了将联噻吩基团引入到钌配合物染料中,对电池性能的影响.为设计合成具有高光电转换效率的染料提供了参考.介绍了联噻吩型染料重要中间体的合成方法.     

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.     

染料敏化纳米TiO_2薄膜太阳能电池的研究进展

本文综述了染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池的研究概况,阐述了TiO2的结构、工作原理和制备方法,从掺杂离子和表面修饰等方面论述了改善TiO2光电性能的基本途径。     

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.     

聚噻吩敏化TiO_2复合材料的制备和光催化性能

以无水FeCl3为氧化剂,在CHCl3中采用原位氧化聚合法制备了一系列不同噻吩与TiO2摩尔比〔n(Th)/n(TiO2)〕的聚噻吩敏化TiO2(PTh/TiO2)复合材料。用TEM、FTIR、XRD、DRS和PL对复合材料进行了表征。用苯酚的光催化降解反应研究了复合材料在紫外光和太阳光下的光催化活性。结果表明,PTh的修饰减轻了复合纳米粒子之间的团聚,但对TiO2的晶体结构无影响,复合材料粒径25～30nm。PTh的敏化作用可使复合材料吸收200～800nm的光。两种光源下,复合材料的光催化活性均优于纯TiO2,当n(Th)/n(TiO2)=0.04时达最佳。紫外光下,200min时苯酚降解率达76.39%,太阳光下,120min时苯酚降解率达88.27%,较纯TiO2光催化活性分别提高了19.7%和31.53%。     

纳米TiO2膜电极的制备及其电催化性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,以钛酸丁酯为前驱物和二乙醇胺为催化剂,研究了不同条件下(水量、溶剂量、催化剂量、温度)TiO2溶胶的制备过程,得出了最佳工艺条件,采用此溶胶制备了纳米膜电极,用XRD、拉曼光谱进行表征,用循环伏安法分析了其电催化性能,结果表明其电催化性质与晶型有关。     

Novel silane-substituted benzimidazolium iodide as gel electrolyte for dye-sensitized solar cells

A novel ionic electrolyte, 3-(iodohexyl)-1-(3-(triethoxysilyl)propylcarbamoyl)-1H-benzo[d]imidazol-3-ium iodide (SSBI) was prepared through the reaction of N-[3-(triethoxy-4-silyl)propyl]-1H-benzimidazole-1-carboxamide with 1,6-diiodohexane for the quasi-solidification of the electrolytic solution of a dye-sensitized solar cell (DSSC). The SSB-containing electrolyte, the sol electrolyte, in a DSSC was converted to a gel by heating it at 60 °C for 30 min in an oven. The DSSC consisting of the gel electrolyte showed a solar-to-electricity conversion efficiency comparable to that of the cell with the reference liquid electrolyte, and consistently higher stability than that of the reference cell. The performances of the DSSCs containing the reference, sol and gel electrolytes were discussed by scanning electron microscopy (SEM), impedance and chronoamperometric measurements, ionic conductivity, and UV-vis absorption spectroscopy.     

The preparation of titania nanotubes and its application in flexible dye-sensitized solar cells

Anatase titania nanotube (TNT) is prepared by two-steps hydrothermal growth method. Using the TNTs and titania particles (P25), a highly stable and uniform titania colloid without any sedimentation in 180 days is prepared by hydrothermal treatment. Based on the titania colloid, a flexible dye-sensitized solar cell (DSSC) is fabricated at low temperature. The influence of preparation conditions on the properties of TNTs and titania colloid is discussed by transmitting electron microscopy, scanning electron microscopy, selected area electron diffraction, X-ray diffraction, UV-vis absorption spectra, and Brunauer-Emmet-Teller surface area measurements. Under an optimized condition, a flexible DSSC with light-to-electric energy conversion efficiency of 4.0% is achieved under a simulated solar light irradiation of 100 mW cm⁻² (AM 1.5).     

锐钛矿型F-TiO2溶胶光催化剂的制备及表征

引言 二氧化钛溶胶光催化剂由于具有粒子颗粒度小、催化活性高、容易固载到基质材料上等优点而受到了广泛的关注.     

柔性染料敏化太阳能电池材料制备工艺参数的优化

采用水热法制备TiO2纳米浆,与P25粒子和TiO2散射大粒子混合制成级配浆料。将所得的浆料涂敷在铟掺杂氧化锡-聚苯二甲酸乙二醇酯导电聚合物基板上,并在120～150℃进行热处理制成光阳极薄膜。利用溅射法制备Pt对电极,将其组装成柔性的染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSC)。研究了对电极溅射时间、TiO2薄膜热处理温度、膜厚以及级配浆料中的酸添加量对电池光电性能的影响。结果表明:当对电极Pt溅射时间为30s,TiO2薄膜热处理温度为150℃,膜厚为10.5μm,浆料添加0.05mol/LHNO3时,柔性DSC的光电性能最好,光电转换效率可达4.05%。     

太阳光照射下CdS/TiO_2复合纳米粉体的光催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和化学沉积法两种方法将CdS修饰在Degussa P25TiO2上,制备得到CdS/TiO2复合纳米粉体,借助XRD、UV-vis漫反射、EDS等手段对其进行表征分析,选择亚甲基蓝(MB)为模型反应物,考察了太阳光照射条件下CdS/TiO2的光催化性能。结果表明,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为20mg/L,光催化剂投加量为2g/L时,持续光照60min后,CdS/TiO2对MB的降解率较P25TiO2提高11%～15%;光照120min后,MB降解率最高,达90%以上。阳光照射下CdS/TiO2对MB的光降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood模型,动力学结果符合假一级动力学方程,对应的表观反应速率常数是P25TiO2的1.1～1.4倍。用化学沉积法制备的CdS/TiO复合体的光催化活性优于溶胶-凝胶法,与XRD、UV-vis漫反射、EDS等表征结果一致。     

煅烧过程中二氧化钛微结构参数的变化和相变

采用X射线衍射研究室温到1273K煅烧过程中TiO2微结构特征和相变。结果发现：锐钛型TiO2向金红石型TiO2的转变出现在1223-1273K的高温区,此结果为高温烧结附着力强的锐钛型TiO2薄膜和将TiO2水溶胶直接加入釉料中制备光催化活性的釉面陶瓷提供了理论依据。773～973K之间的锐钛型TiO2基体中出现了质量分数小于12％的板钛型TiO2。锐钛型TiO2微晶尺寸分布在低温比在高温的均匀,其应变能量密度随煅烧温度升高明显降低。     

低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米薄膜及其性能表征

采用低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在玻片表面制备TiO2纳米薄膜.XRD表征结果显示60℃热处理后TiO2纳米粒子为锐钛矿晶型,SEM、TEM图谱显示其平均粒径10～20 nm,且具有良好的成膜性.制备的TiO2纳米薄膜具有光催化氧化脱色活性高、亲水性好、附着力强、耐蚀性好等特点.