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。     

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％.     

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%。     

基于正交实验法的ZnO薄膜电池制备与光电性能研究

采用溶胶-凝胶配合旋涂法在FTO上制备ZnO薄膜,将所制备的薄膜作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池,在100 W氙灯为模拟太阳光(100 m W/cm2)下,进行光电性能测试。考虑到影响光电性能的3个工艺参数,即退火温度、镀膜层数、退火时间,利用正交实验法对ZnO薄膜电池光电转化率进行工艺优化,得到最优工艺参数。结论:热处理温度对薄膜的光电性能影响最大,热处理时间影响最小;最优工艺方案为:在500℃下热处理60 min,镀膜6层。     

紫外辐射法低温制备柔性TiO_2薄膜电极及其性能研究

采用先研磨后超声波分散的方法制备了TiO2涂膜胶体,由其涂敷的TiO2薄膜经过紫外辐射处理后,获得了组装染料敏化太阳能电池的柔性TiO2薄膜电极。用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和紫外可见光谱仪对TiO2薄膜电极进行了表征,同时,用数字源表测试了电池的光电性能。结果表明:TiO2薄膜电极具有多孔结构,其经过紫外辐射处理后,有机物完全去除;N3染料敏化后,使其吸光度增大,组装成的电池,其光电转换效率达到0.93%。     

盐酸在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

以水热法加入不同浓度的HCl溶液制备二氧化钛胶体。采用刮涂法制备柔性染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极,对其进行各种性能研究,以此来分析不同制备条件对DSSCs的影响。结果表明,盐酸能够促进TiO_2颗粒的分散,TiO_2颗粒与柔性ITO/PEN导电衬底的连接以及TiO_2薄膜的染料吸附量。经优化,测得含有0.05 M(mol/L)HCl的柔性DSSC的光电转换效率为2.84%。     

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。     

固相研磨法制备ZnO光阳极及其染料敏化太阳能电池性能

光阳极是染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,简称DSSCs)的重要组成部分,它起着负载染料和传输电子的作用。ZnO是常用的光阳极材料之一。本文以Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,采用固相研磨法在FTO导电玻璃上制备了ZnO光阳极,并组装成DSSCs。主要研究了水的用量、反应温度和煅烧温度等对ZnO光阳极和DSSCs电池性能的影响。采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZnO光阳极进行物相和形貌表征,采用太阳光模拟器,电化学工作站和量子效率测试仪对电池性能进行分析。结果表明:当水和NaOH的质量比为1:1、反应温度为75℃,并且光阳极的煅烧温度为450℃时所制备的电池性能最佳,其光电转化效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)为5.51%,开路电压(Open-circuit voltage,简称Voc)为0.70 V,短路电流密度(Short-circuit current density,简称Jsc)为12.72 m A/cm~2,填充因子(Fill factor,简称FF)为0.62。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

热分解金属–有机框架-5制备染料敏化太阳能电池ZnO光阳极薄膜

在不同温度下热分解金属–有机框架-5(MOF-5),制备不同平均粒径、不同结晶度的六方纤锌结构纳米ZnO,通过刮刀法将制备所得ZnO浆料制备成ZnO光阳极薄膜,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对合成的MOF-5、ZnO纳米粒和ZnO光阳极薄膜的物相和形貌进行表征,研究了ZnO纳米粒形貌和光阳极厚度对电池性能的影响。结果表明:MOF-5的煅烧温度越高,获得的ZnO纳米粒粒径越大,结晶度越高。ZnO纳米粒粒径越小,比表面积越大,制备的光阳极膜染料吸附量越大,DSSC的光电转换效率越高。然而,如果ZnO纳米粒粒径过小,结晶度太低,则会降低电池的光电转换效率。当ZnO纳米粒平均粒径为65.5 nm,制备所得的电池效率最高;通过优化光阳极膜厚度,可进一步提高电池效率,当厚度为48μm时电池效率最高,为3.86%。     

大小颗粒TiO_2复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiO2薄膜电极,研究了大小颗粒TiO2的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对TiO2薄膜电极进行了表征,在100mW/cm2(AM 1.5G)光照下,测试了电池的光电性能。结果表明:将大颗粒TiO2作为光散射层,且大颗粒TiO2和小颗粒TiO2质量比为1∶3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2.46%。     

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。     

TiO_2反蛋白石结构光阳极结构改性及光电性能研究

将TiO_2反蛋白石结构(Inverse Opal)光阳极置于氟钛酸铵、硼酸和水的反应液中,通过液相反应,在光阳极表面沉积TiO_2纳米颗粒。结果表明,该处理使TiO_2反opal光阳极比表面积增大、染料吸附能力增强,组装为染料敏化太阳能电池(DSSCs)后电池交流阻抗降低,进而能显著提高DSSCs光电性能。研究发现,当反应液中硼酸浓度为0.22 mol/L时,DSSCs短路电流密度和光转化效率分别提高了134.0%和105.2%。     

ZnS对CdS量子点敏化太阳能电池性能的影响EI北大核心CSCD

通过静电纺丝技术,制备TiO2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TiO2的晶型影响不大;CdS／ZnS量子点成功的附着在TiO2光阳极表面,通过比较不同循玎沉积次数的CdS与Zn2量子点光阳极的光电性能。先对CdS循环浸泡7次、后对ZnS循环浔泡5次数的量子点,光电性能最优,拥有最高的开路电压（0．87V）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71．56％。     

大小颗粒Ti02复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiOz薄膜电极,研究了大小颗粒Ti02的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对Ti02薄膜电极进行了表征,在100mW／cm^2（AM1．5G）光照下,测试了电池的光电性能。结果表明：将大颗粒Ti02作为光散射层,且大颗粒Ti02和小颗粒Ti02质量比为1：3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2．46％。     

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。     

多壁碳纳米管对太阳能电池光阳极微裂纹的优化和性能的影响

在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)中,多孔二氧化钛(TiO2)光阳极薄膜在烧结过程中会产生很多微小裂纹,影响电子传输,导致太阳能电池性能下降。利用多壁碳纳米管(MWCNTs)独特的管状结构和良好的导电性能来优化TiO2光阳极薄膜内部的微裂纹,探究了不同质量分数(0%、0.01%、0.05%、0.10%、0.50%)的MWCNTs对量子点敏化太阳能电池MWCNTs/TiO2复合光阳极性能的影响。对光阳极进行物相及微观形貌分析表明:加入适量的MWCNTs可以与TiO2纳米颗粒均匀混合,并且MWCNTs贯穿了光阳极薄膜表面的微裂纹。但是过多的MWCNTs会聚集成团,引入大量缺陷。采用连续离子层沉积法在以上的光阳极表面沉积硫化镉(Cd S)量子点和硫化锌(ZnS)量子点阻隔层,以硫化铜(Cu S)为对电极,多硫电解液为电解质组装电池试样,测量其伏安特性(J-V)曲线。结果表明:添加0.05%MWCNTs的TiO2光阳极电池的光电性能最优,其开路电压和短路电流密度分别可达0.65 V和11.51 mA/cm2,与未添加MWCNTs的光阳极电池相比,分别提高了16.1%和58.3%,其光电转化效...