一种提高染料敏化太阳电池性能的小分子造孔剂

着重对比了胶体组成中具有造孔作用的小分子添加剂乙二醇和高分子添加剂聚乙二醇对染料敏化太阳电池中TiO2光阳极薄膜性能的影响。SEM照片显示:用乙二醇为造孔剂制备的TiO2膜具有更大的比表面积,从而增加了染料的吸附量,提高了光电流。另外,用TG-DTA分析了不同造孔剂在TiO2颗粒表面的热行为,推测了其造孔机理,并进一步优化出以乙二醇为造孔剂的最佳含量:乙二醇占TiO2质量的50%～60%。     

染料敏化太阳电池电解质的研究现状

综述了染料敏化太阳电池电解质的研究现状,介绍了染料敏化太阳电池(简称DSSC)的结构,工作原理.根据目前染料敏化太阳电池的研究发展情况和结构的不同,可将其分为三类:液体电解质太阳电池、固态电解质太阳电池和准固态电解质太阳电池.总结了国内外研究人员近几年关于染料敏化太阳电池的研究成果,对比了基于液态、固态和准固态电解质的三种太阳电池的性能参数,分析了各自的优点及存在的问题,并对染料敏化太阳电池电解质的未来发展进行了展望.     

PVP及其共聚物凝胶电解质的制备与应用

采用自由基溶液聚合方法.合成出不同分子量和微观结构的聚4-乙烯基吡啶(PVP)及其共聚物,通过与交联剂的化学交联反应固化液体电解质制备了凝胶电解质,将其应用于染料敏化太阳电池.研究发现,分子量小的凝胶电解质电池具有较好的光电转换性能,与纯液体电解质电池相比,短路电流(ISC)、开路电压(V∝)、填充因子(FF)、光电转换效率(η)分别达到液体电解质电池的50.9%、98.1%、93.2%、46.4%.     

氧流量对染料敏化TiO2电极光电性质的影响

利用直流磁控溅射法在不同氧流量下沉积TiO2薄膜,并制备了染料敏化太阳电池(Dsscs).研究了氧流量对TiO2薄膜晶体结构、表面化学成分和对染料敏化TiO2电极光电性质的影响.发现在锐钛矿和金红石的混合晶型的TiO2薄膜中,对应金红石结构的拉曼谱峰强弱与TiO2电极的开路电压有相同的变化趋势;随着氧流量的增大,TiO2薄膜表明吸附的氧原子减少,这在一定程度上有助于增大染料敏化TiO2电极的短路光电流.     

介孔ZnO、NiO的叠层染料敏化太阳电池的研制

染料敏化太阳电池具有成本廉价、制作工艺简单以及性能稳定的特点,为人类廉价和方便地使用太阳能提供了有效的方法。目前,染料敏化太阳电池的最高转换效率由n-DSSCs保持,利用介孔TiO2纳米晶作电极材料,转换效率达到了12%,但是要进一步提高电池效率遇到了挑战。采用ZnO光阳极和NiO光阴极,分别以N719和C343为光敏剂,研究了组建叠层染料敏化太阳电池的可行性。J-V测试结果表明,从NiO端照射时,pn-DSSCs的开路电压Voc可达694mV,为相应的n-DSSCs和p-DSSCs的开路电压之和。器件的Jsc、FF和h分别为2.73mA/cm2、34.8%、0.66%。研究了电解质中I2与I-相对浓度变化对电池性能和电荷迁移电阻的影响,随着I2/I-浓度比从1∶20增加到1∶1,电池效率从0.71%增加到0.98%。     

染料敏化太阳电池纳米结构对输出特性的影响

根据电子在半导体中的扩散方程,对纳米TiO2染料光敏化太阳电池(DSSC)的输出特性(J-V)进行了研究。多孔薄膜TiO2孔隙率(P)直接影响敏化电极光吸收系数(a)以及电子扩散系数(D),将P与a及D的关系式代入扩散方程,得到了电极纳米结构(孔隙率)对电池输出特性(J-V)影响的计算模型。在光电极孔隙率的实验范围(0.41～0.71),进行了模型分析。研究表明,在孔隙率0.41～0.71的范围内,开路电压(VOC)随P值增大基本保持不变,而短路电流(ISC)则随P值增大而明显减小,因此电池的最大输出功率减小,为获得最大输出功率,P应该控制在0.41～0.5。数值模拟与实验数据进行比较,两者符合良好,从而验证了所建立的模型。     

乙基纤维素对二氧化钛薄膜性能的影响研究

研究了乙基纤维素(M70)含量对染料敏化太阳电池电极质量、电池性能的影响规律。研究发现适当的M70可以明显改善TiO2电极质量,提高电池性能。但过多的乙基纤维素含量,会降低电池的开路电压和短路电流,对电池性能的提高不利。当乙基纤维素含量为0.5g,染料敏化太阳电池光电转换效率最高,达到5.6%(Jsc=15.04mA/cm2,Voc=0.73V,FF=0.53)。     

温度对光伏电池转换特性影响的理论及实验研究

根据光伏电池的转换特性,详细分析温度对光伏电池开路电压、短路电流、填充因子及转换效率的影响。并设计测试平台,对多晶硅光伏电池实际输出转换效率的温度特性进行了实验研究。结果表明,硅光伏电池输出开路电压随温度升高的减少率约为-2.3mV/K,理想填充因子随温度升高的减少率约为-4.5×10-4/K,短路电流随温度增加而增大,其随温度升高的增加率约为1.21mA/K。总体而言,光伏电池转换效率随温度增加而减少。同时,实验结果也证明多晶硅光伏电池实际输出效率随其温度升高的减少约为-0.22%/K,实验结果与理论分析基本一致。研究结果为光伏系统的优化设计提供了理论及实验基础。     

造孔剂对空气电极电性能的影响

为研究造孔剂的种类、含量对锌空电池空气电极电性能的影响,分别对添加不同用量的聚乙二醇200(PEG200)、(NH4)2C2O4和NH4HCO3等3种造孔剂的空气电极进行透气性能和稳态电流-电压极化曲线的测试,并用扫描电镜(SEM)对其防水透气膜和催化膜的表观形貌进行观察,研究结果表明:采用热分解造孔方法,在这3种造孔剂中PEG200的造孔效果最好;在防水透气膜和催化膜中分别添加质量分数为7.5%、15%的PEG200,所得空气电极在相同电位下的极化电流最大;由SEM观察可见:PEG200含量分别为7.5%、15%的防水透气膜和催化膜微孔的孔径分布更加均匀、孔隙率更大。     

太阳电池抗激光辐射效应研究

激光武器不仅可用于战术防空、战区反导,像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,同时还可用摧毁对方的卫星。介绍了YAG激光武器对卫星用太阳电池的辐射效应,通过实验结果阐述了激光武器对太阳电池的损伤方式和损伤效应。     

钌配合物在染料敏化太阳电池中的应用

基于钌配合物具有丰富的光电化学特性和高的光电转换效率,目前已被作为染料敏化纳米晶太阳电池的高效敏化剂.概述了近年来国内外对钌配合物电化学性质的研究,综述了配体结构和配合物本身结构对钌配合物基本电化学性质的影响,介绍了目前钌配合物在染料敏化太阳电池中的应用,提出了今后的研究方向.     

Seasoning effect of dye-sensitized solar cells with different counter electrodes

Time dependent characteristics of the dye sensitized solar cells (DSSCs) having different counter electrodes were studied. For this study, three different types of counter electrodes CNT, sputtered platinum and electroplated platinum were used. Electrochemical impedance spectroscopy was used to study the aging effect of three counter electrode through measuring electrochemical properties of counter electrode/electrolyte interface as a function of time. In the case of DSSC with CNT counter electrode, photoelectric conversion efficiency was almost constant. On the other hand, DSSC with sputtered Pt/electroplated Pt counter electrode, decline in efficiency was observed. EIS measured that, decline in efficiency of sputtered Pt/electroplated Pt DSSC was due to increase in the series resistance.     

600MW机组发电机短路试验分析

内蒙古岱海发电有限责任公司4号汽轮发电机组在小修后进行了发电机短路试验,测量了主变压器出口、厂用电6kVI段,厂用电6kVⅡ段、厂用电10kVI段、厂用电10kvⅡ段的短路电流、励磁电流、励磁电压和无功功率等数据。通过数据绘制出发电机短路特性曲线,与厂家提供的发电机短路特性曲线进行比较,误差在允许范围内。试验结果证明机组参数满足发电机短路要求,并提出在进行发电机短路试验时三相短路点应尽量位于接近发电机引出线端,三相短路线最好采用铜排或铝排等建议。     

残留应变对晶格失配太阳电池设计的影响

由于晶格失配太阳电池中存在残留应变,1.0eV InGaAs子电池和0.7eV InGaAs子电池的带隙不再固定地对应于单一In组份,而是与In组份和残留应变都有关系。从实验和理论上研究了残留应变对晶格失配太阳电池带隙的影响,计算了不同应变和组份的InGaAs电池的等带隙分布线,并讨论了残留应变对晶格失配太阳电池设计的影响。     

硅太阳电池参数求解算法的研究

为了得到单体硅太阳电池的电流方程,必须确定单体硅太阳电池的二极管品质因子n,反向饱和电流Io和电池串联内阻Rs的值。通过理论分析和实验仿真,发现同一块太阳电池在相同的温度和照度、不同的二极管品质因子和反向饱和电流下,输出的光生电流Iph是相等的。基于这一结论,提出了一种假设运算的方法。该方法依据硅太阳电池的四个特性参数短路电流Isc、开路电压Voc、最大功率点电流Imp、最大功率点电压Vmp,应用硅太阳电池的电流公式表示出n,Rs,Io三者之间的关系,结合MATLAB编程求解出三者的数值,结果显示理论误差和测试误差相比小于2%。     

染料敏化太阳电池碳对电极研究进展

作为染料敏化太阳电池(DSCs)对电极Pt催化层的取代材料,低成本、来源广泛的碳材料展现出一定的应用前景。碳对电极组装的DSCs的转换效率已达到9.15%,其值接近Pt对电极DSCs的最高转换效率。主要对碳材料在对电极中的应用类型、涂层工艺以及组装后DSCs的光电性能、稳定性等进行阐述,同时对其存在的问题和发展趋势进行分析。     

火星表面散射光对太阳电池发电影响研究

火星表面存在大气,太阳光经过大气后,部分被大气吸收,部分光到达火星表面,形成直射光,还有一部分光被空气尘埃阻挡发生漫反射,形成散射光,地面反射的光也是散射光光源的一部分。直射光和散射光均会对火星车太阳电池发电产生影响。分析了火星探测漫游者(MER)任务中火星车太阳翼实际发电情况,调研了火星表面直/散光辐照数据,进行了地面直/散光辐照试验,并对上述三类数据进行比对,给出火星表面散射光对太阳电池发电影响的定量结果。     

饱和电流与品质因子对太阳电池串联的影响

基于太阳电池联接失配问题的普遍性,利用太阳电池单二极管等效电路模型及二体模型分析法,并根据基尔霍夫电流定律和电压定律,推导出串联等效电路的电流、电压方程组。采用数值法得到两种情况下各个电流的数值解,同时采用相关的曲线详细分析和讨论这两种情况下各个电流变化特性,并且给出了这两种情况下的物理解释。分析表明这些参数对太阳电池串联内部电流分布影响很大。研究结果有助于分析太阳电池和系统的损失原因。