5种天然染料敏化太阳电池的性能研究

用无水乙醇萃取的方法分别从玫瑰茄、勿忘我、茜草、抹茶和紫薯等5种天然植物中提取染料,测试各染料的紫外-可见光(UV-vis)吸收光谱,利用水热法制备二氧化钛薄膜,制备5种天然染料敏化太阳电池,测试了太阳电池的光电性能,结果显示玫瑰茄敏化的电池光电性能最佳。测试了玫瑰茄的红外谱图,分析了官能团对染料性能的影响。     

染料敏化太阳电池新型双层光电阳极制备

新型的双层光电阳极,由作为覆层的分层TiO_2微冠和作为底层(HTCF)的TiO_2纳米森林组成。该光电阳极由TiO_2纳米杆的顶层微球(MS)/FTO玻璃基质通过热液反应制备。在制备过程中,微球和纳米杆分别转变为微冠和纳米森林。HTCF结构光电阳极能够显著地改善光捕获能力。另外,增强的HTCF表面积能使染料吸附能力增加,实现更高的光捕获能力。基于在纳米杆内部快速的电子传输、更高的光散射和捕获能力,这种新型的HTCF光电阳极实现了三重能力。与裸TiO_2结构纳米杆相比,HTCF染料敏化太阳电池的功率转换效率(PCE)增加了51%。通过改善一维TiO_2纳米结构(纳米杆、纳米线、纳米管等)光电阳极取得了染料敏化太阳电池光电阳极制备技术的重大突破。     

锍阳离子液体在染料敏化太阳电池中应用

S144TFSI与S221I离子液体是一种新型的室温离子液体,其高沸点,不易挥发等优点使其能应用于染料敏化太阳电池中.测定了不同膜厚的TiO2光电极.不同体积比的S144TFSI与S221I组成的电解质体系以及添加剂TBP与LiI的加入对太阳电池性能的影响.实验表明.制取10 um左右厚度的TiO2电极.选取S144TFSI与S221I体积比为1:1的电解质,加入0.5 mol/L的TBP,0.2 mol/L的Lil能提高电池性能.     

染料敏化太阳电池多孔TiO_2微结构的研究

太阳电池成为高性价比发电系统需要具备三个特点:高效率,高稳定性和低成本。但是高性价比的光伏发电系统至今仍未开发出来。低成本的太阳电池的制造不需要真空条件,如印刷,喷涂,旋涂,电化学沉积等。采用低成本的喷涂法在FTO导电玻璃基体上制备多孔纳米TiO2薄膜光阳极,电解液为0.50 mol/L LiI、0.05 mol/L I2的乙氰溶液,对电极为铂片,通过改变添加剂聚乙烯醇(PVA)的含量,研究PVA对染料敏化太阳电池多孔TiO2微结构及染料敏化太阳电池性能的影响。通过对光阳极扫描电子显微镜(SEM)、I-V曲线、TiO2薄膜染料吸附量和交流阻抗EIS图谱的分析,得到结果如下:随着聚乙烯醇(PVA)含量的增加,TiO2颗粒团聚程度减轻,暗电流逐渐减少但染料吸附量也在减小,当mPVA∶mTiO2=0.03∶0.12时,TiO2颗粒分布均匀,TiO2颗粒间能形成较好的电子通道,染料吸附量和暗电流达到最佳配匹,获得最好的光电转换效率为3.72%。     

基于植物色素染料敏化太阳电池的制备

对基于不同种类植物色素的染料敏化太阳电池进行了制备与性能研究。首先从华中地区常见的12种植物的花和叶中提取色素,然后用以敏化二氧化钛电极,并用紫外-可见吸收光谱仪对其吸收特性进行测量与分析,最后进一步组装了染料敏化电池器件,对器件光电性能进行了表征。研究发现,这些色素对可见光具有良好的吸收,植物色素染料敏化的电池中,红花夹竹桃叶子染料敏化电池的光电转换效率最高,达到了2.62%。同时也对两种植物色素协同敏化的电池器件特性进行了探究。     

TiO2纳米棒阵列制备方法的研究进展

TiO2一维纳米材料（如纳米棒）的制备与应用在近些年得到快速发展，特别是TiO2纳米棒阵列作为光阳极在染料敏化太阳电池中的应用备受科研工作者的关注。本文就近些年来TiO2纳米棒阵列制备方法的研究情况做一总结和归纳，主要有模板法、超声法、水热法、金属有机化学气相沉积法及直接氧化法，并分别对不同实验方法合成的TiO2形貌及结构进行分析讨论，指出每种方法具有的优势和存在的问题，为探索简单、方便，产物形貌结构可控性强的实验方法提供依据。     

染料敏化太阳电池中缓冲层的研究进展

染料敏化太阳电池(DSC)作为一种新型光电化学太阳能电池,由于其制作成本低廉、工艺简单,环境友好及性能稳定而备受科学家的青睐。然而,如何提高DSC的光电性能成为研究的热点问题,本文就该问题在近些年来的研究进展状况做一总结和评述,并指出存在问题和研究展望。     

太阳电池用低折射率纳米晶减反射膜研究

利用溶胶-凝胶提拉法在太阳能电池用的导电玻璃上制备出双层低折射率纳米减反射膜,研究了该反射膜的结构、减反射性能、光学参数以及对电池效率的影响。通过对镀膜前后透过率的对比,发现在可见光波段透过率可以提高6%左右,对于对于单晶硅电池来说,可增加效率1.2%,对于非晶硅电池来说,可增加效率0.5%。发现减反射膜膜层的折射率最低可以达到1.18,明显低于常规材料。     

新型碳材料在染料敏化太阳电池中的应用

介绍了新型碳材料在染料敏化太阳电池(DSSCs)中应用的研究进展,在TiO2光电极中加入多层碳纳米管(MWCNTs)不仅能增加电子寿命,提高电池转换效率,还能减少电极裂纹,增加电极的机械强度;用碳纳米粉或碳纳米管替代Pt作为对电极能降低电池制作成本,提高电极的电化学活性,提高电池转换效率,与其他材料复合还能增加电池机械性能和环境的稳定性。综述了材料的制备工艺和MWCNTs加入比例对电池性能的影响及单层碳纳米管(SWCNT)和Ag复合作为对电极的性能。总之,新型碳材料由于其诸多的优点是应用在DSSCs中理想的电极材料。     

薄膜太阳电池

硅太阳电池的应用日趋广泛,但昂贵的原材料成为其发展的瓶颈。薄膜太阳电池由于只需使用一层极薄的光电材料,材料使用非常少,并可使用软性衬底,应用弹性大,如果技术发展成熟,其市场面将相当宽阔。文章就迄今被人们广为关注的各类薄膜太阳电池,即非晶硅薄膜太阳电池、微(多)晶硅薄膜太阳电池、铜铟硒薄膜太阳电池、碲化镉薄膜太阳电池、染料敏化薄膜太阳电池和有机薄膜太阳电池的发展概况、技术难点和优缺点进行了论述。     

具有银背反射器高效大面积硅太阳电池

叙述在硅太阳电池背电极上采用光反射率高的银作背反射器,提高了太阳电池内部的反射率,尤其是有效地利用了长波范围内的太阳光,从而提高了硅太阳电池转换效率.采用此项新技术,结合常用的基础工艺技术,成功地开发出转换效率为14.7%的单晶硅太阳电池.经测试其参数为:短路电流密度42.5mA/cm~2;开路电压595mV;曲线因数0.79;经环境考核试验,电池耐湿性能、抗拉强度、高低温冲击试验等可靠性指标均符合要求.该电池可用于本未近太阳探测器及低轨道卫星空间电源.     

光对聚合物太阳电池的影响

以聚合物有机太阳电池作为研究对象,研究光照对有机太阳能器件性能的影响。发现在连续光照的情况下,器件的各项性能都发生变化。有机薄膜经过热处理后,增加了光的透过率,有机活性层经过140℃热处理,该器件的光电转化效率最大。     

铜锌锡硫薄膜太阳电池研究综述

近些年,薄膜太阳电池技术发展迅速,其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因其不断提高的转化效率、较低的制备成本、性能衰减小和环境友好型等优良特性成为世界各国研究的热点。介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的电池结构、制备方法以及不同制备方法的效率,阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的发展状况。     

Sb_2S_3/TiO_2纳米棒的构筑及其在杂化太阳电池中的应用

采用水热法在FTO导电玻璃基底上,制备了一维有序的TiO_2纳米棒阵列。采用化学浴沉积方法在TiO_2纳米棒有序阵列上沉积Sb_2S_3纳米粒子,形成壳核式Sb_2S_3/TiO_2复合纳米棒阵列结构。通过控制化学浴的沉积时间,可以得到不同厚度Sb_2S_3纳米粒子壳层。通过电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、以及紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等对样品形貌、结构组成以及光性能进行了测定和分析。最终基于P3HT/Sb_2S_3(3 h)/TiO_2为光电极所组装的杂化太阳电池能量转换效率最高,获得了1.15%的能量转换效率。     

外连式SnO2导电膜非晶硅太阳电池

介绍了用化学气相法沉积大面积透明SnO2 :F膜的制作与原理。提出了一种大面积透明SnO2 :F膜的腐蚀成型方法 ,即用通用抗蚀干膜经曝光、显影形成所要图形 ,用稀释的粘接剂与锌粉按一定比例混合 ,用丝网印刷工艺将其均匀地涂覆在抗蚀干膜之上 ,放入盐酸溶液中腐蚀SnO2 :F膜 ,得到了边缘整齐、无针孔的图形。将腐蚀成型的SnO2 导电玻璃经清洗送入非晶硅沉积室 ,采用辉光放电法顺序沉积p、i、n三层 ,在高真空容器中蒸发铝电极 ,制作了外连式SnO2 导电膜非晶硅太阳电池 ,并与外连式氧化铟锡 (ITO)导电膜非晶硅太阳电池进行了比较 ,电性能明显提高 ,尤其是短路电流平均提高了 2 9.3 % ,在 2 0 0lx白荧光灯照射下 ,单位面积最大输出功率达 7.76μm /cm2 。     

提高太阳电池转换效率研究的最新进展

太阳电池作为可再生能源及主要的航天器电源,提高其光电转换效率一直是人们研究的重点.主要从设计特定的电池结构、改进电池的加工工艺、开发新型电池材料等方面,结合国内外最新进展,系统论述了提高电池光电转换效率的方法,为提高太阳电池转换效率提供了理论基础.     

美国聚光太阳电池技术进展

对美国能源部的高性能光伏项目作了简要介绍,对该项目的分包商Spectrolab公司、加利福尼亚技术研究所、俄亥俄州、特拉华大学、JX Crystal公司、SunPower公司关于Ⅲ-Ⅴ族多结聚光太阳电池研究的最新进展,以及Amonix公司和Concentrating Technologies、LLC对于聚光器组件的研究进展做了报道.对Emcore公司三结地面聚光电池的设计和Emcore未来聚光电池的发展作了阐述.