鸭跖草色素敏化TiO_2纳米管太阳能电池的研究

以高度有序TiO2纳米管阵列作为光阳极,鸭跖草色素作为敏化剂制备了天然染料敏化太阳能电池。阳极氧化6h制备的TiO2纳米管作为电极的电池的光电转换效率约达0.52%,短路电流为1.53mA/cm2。比较不同管长TiO2纳米管阵列对电池的光电性能的影响。利用紫外-可见光光谱仪研究鸭跖草色素的光吸收性能。利用电化学阻抗谱分析电池的界面阻抗。研究表明适当提高TiO2纳米管长度可以有效提高天然染料敏化太阳能电池的光电性能。     

大小颗粒混和的纳晶多孔TiO2薄膜电极的制备及其性能研究

把大小颗粒的纳晶TiO2进行混合,制备了纳晶多孔TiO2薄膜电极并应用于染料敏化太阳能电池中.研究表明,混合一定量的大颗粒纳晶,改善了纳晶多孔TiO2薄膜对染料的吸附量和薄膜电极对光的散射性能,提高了光电输出,在100mW/cm2光照条件下,染料敏化太阳能电池的光电转换效率达到5.66%.     

染料敏化太阳能电池TiO2薄膜的制备方法

阐述了对应用在染料敏化太阳能电池中作为电极的TiO2薄膜的要求,对如何能制备出具有较好电池性能的TiO2薄膜电极的方法进行了综述,分析了各种方法的优劣,对未来染料敏化太阳能电池中TiO2薄膜的制备方法提出了建议。     

ZnO/TiO2纳米管晶膜电极的制备及光电性能

采用水热法制备了ZnO纳米棒,以ZnO纳米棒为原料制备出ZnO/TiO2纳米管晶膜电极并应用于染料敏化太阳能电池.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)和N2吸脱附分析等研究了样品的结构、表面形貌和化学组成,并通过紫外可见光度计和电化学工作站探讨了煅烧温度在80~600℃范围内ZnO/TiO2纳米管电极的光电化学性能.此外,研究经TiCl4化学处理的ZnO/TiO2纳米管电极光电性能的改善情况.结果表明,600℃煅烧的ZnO/TiO2纳米管电极制备的染料敏化太阳能电池表现出较优的光电性能,其短路电流密度(Jsc)为2.28 mA/cm2,开路电压(Voc)为0.631 V,光电转换效率η为0.66%.600℃煅烧的ZnO/TiO2纳米管经TiCl4处理后的染料敏化太阳能电池的光电性能得到显著改善,其光电转换效率η提高到1.06%.     

湿化学太阳能电池的研究及发展前景

本文简要的介绍了湿化学太阳能电池的工作机理,对其光电转换效率的提高作了综述.并着重对染料敏化的TiO2胶粒薄膜光电极的制备及光电性能作了讨论.     

敏化TiO2纳米晶多孔膜电极的制备与表征

研究了染料敏化TiO2纳米晶多孔薄膜电极的制备、表征及其光电转换性质，采用溶胶－凝胶法液压涂层制备了TiO2纳米晶多孔薄膜，在无水乙醇中利用薄膜吸附染料2，2′－联吡啶－4，4′－二甲酸合硫氰酸钌进行敏化处理，并利用XPS、AFM、XRD、SEM杉可见－紫外分光光度仪对敏化TiO2纳米晶多孔薄膜进行了表征分析。研究结果表明：薄膜中纳米粒子晶型主要为锐钛矿，粒径在20-30nm，多孔薄膜的孔径在50－200nm；染料敏化多孔薄膜表面吸附了一个单分子层的染料分子，敏化薄膜对可见光有很强的吸收作用，用此薄膜制作的太阳能电池具有较高的光电转化效率，电池效率达到2％，这种薄膜电极改进后可用于制作敏化太阳能电池的光阳极。     

染料敏化太阳能电池MO／TiO2复合薄膜的制备与表征

用溶胶-凝胶法结合旋转镀膜法制备致密TiO2薄膜，采用丝网印刷技术制备多孔TiO2薄膜，采用液相沉积法制备ZnO／Ti02、MgO／TiO2复合薄膜。用x射线能谱仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计对复合薄膜的化学组分、表面形貌、吸光性能等进行分析；组装电池，测定了电池性能。结果表明：ZnO／TiO2、MgO／TiO2复合薄膜具有较好的光电性能，染料敏化太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子、光电转换效率均得到提高。     

TiO2介孔薄膜电阻对染料敏化太阳能电池光电转换性能的影响

TiO2介孔薄膜的电阻可能是影响染料敏化太阳能电池光电转化效率的主要因素之一.设计了一种可用于测试TiO2介孔薄膜电阻的方法,研究了2种不同电阻值的TiO2介孔薄膜的电阻变化规律和2种TiO2介孔薄膜组装的染料敏化太阳能电池(DSC)的光电转换性能.结果显示,采用低电阻的TiO2薄膜光电极有利于DSC光电转换效率的提高.     

半导体耦合法改性纳米TiO2薄膜在DSSC中的应用

染料敏化纳米晶TiO2薄膜太阳能电池具有成本低廉、制作简单和环保等优点,吸引了国内外研究者的广泛关注。综述了半导体复合TiO2薄膜在DSSC中应用的研究进展,重点阐述了半导体复合TiO2薄膜的机理,总结了半导体复合TiO2薄膜的种类及制备方法,并分析了其对太阳能电池光电性能的影响。     

柔性TiO2薄膜电极的制备方法及其对光电性能的影响

分别采用水热法和紫外处理低温烧结法制备了柔性TiO2薄膜电极。通过傅立叶变换红外吸收光谱仪（FTIR）、紫外可见光仪（UVSP）、场发射扫描电镜（FESEM）对两种方法制备的TiO2薄膜电极进行表征，同时，测试了不同电极组装柔性染料敏化太阳能电池的光电性能。结果表明：两种方法制备的电极均为一种多孔结构，不含有机物；紫外处理低温烧结法制备电极组装柔性电池的短路电流为4.9mA，其光电转换效率为1．28％。而水热法制备电极组装柔性电池的稳定性较好，虽然其短路电流为2．60mA，光电转换效率为1．32％。     

聚吡咯敏化纳米结构TiO2电极的光电化学研究

在NaNO3和吡咯单体的混合溶液中电合成聚吡咯膜,用PPy膜敏化TiO20纳米结构电极,取得了明显的敏化效果;探讨了合成聚吡咯膜时的条件(温度、时间、NO3浓度等)对敏化结果的影响;比较了在对甲苯磺酸根离子中与在NO3^-中合成PPy膜所产生的敏化效果,表明阴离子的类型和性质对敏化效果有很大影响;初步探讨了PPy膜对TiO2纳米结构电极产生敏化作用的机理。     

Ce掺杂TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙

用溶胶-凝胶法制备了泡沫镍负载TiO2及Ce离子掺杂TiO2薄膜电极,并以其为工作电极,建立了三电极光电催化体系。通过对水溶液中甲基橙的降解实验,考察了催化剂热处理温度、涂敷层数、外加电压、铈掺杂等因素对薄膜催化剂光催化性能的影响,结果表明,泡沫镍是光催化剂的优良载体;经500℃处理所得催化剂主要为锐钛矿相,催化活性最好;外加适当电压,有助于光催化降解;Ce的掺杂有易于TiO2催化活性的改善;外加适当电压有助于甲基橙的光催化降解。研究证明,500℃为铈掺杂TiO2薄膜的最佳热处理温度,外加一定电压、涂敷3层、掺杂n(Ce)/n(Ti)=2%的铈时催化剂的活性最高。     

TiO_2/CdSe纳晶复合薄膜电极的制备及表征

研究了CdSc敏化TiO_2纳晶多孔薄膜电极的制备及其表征,采用化学沉积法在TiO_2纳晶薄膜电极表面制备了窄带隙纳米微粒CdSe,对丝网印刷制备的TiO_2纳晶薄膜电极进行敏化处理,制备了TiO_2/CdSe纳晶复合薄膜电板;同时利用XRD、SEM、TEM、XPS对TiO_2/CASe复合薄膜电极的晶型、粒径、元素组成和表面结合态进行了表征分析.     

锗掺杂二氧化钛薄膜的溶胶凝胶法制备和性能研究

二氧化钛是一种无毒、廉价、稳定的半导体材料,被广泛用作光电化学太阳能电池的电极材料,适当掺杂可以增强其光电性能.以钛酸丁酯和四正丁氧基锗烷为主要原料,采用溶胶-凝胶提拉涂膜法制备了Ge掺杂的TiO_2薄膜.通过X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、电流-电压曲线等测试手段研究了薄膜的结晶性能、微观结构和光电性能随Ge掺杂量的变化规律.结果表明,Ge掺杂量x=0.10时,形成Ti_(1-x)Ge_xO_2固溶体,x=0.15时,形成非晶态.掺锗后薄膜表面颗粒密度增大,薄膜比较致密.随着Ge掺杂量的增加,吸收光谱吸收边蓝移,光电化学性能也得到一定提高.在Ge掺杂量为0.05时,光电流达到最大值17A/m~2.同时,研究了锗掺杂对光电流的影响.     

Review on development of electrolytes for dye-sensitized solar cells

Since the prototype of a dye-sensitized solar cell(DSSC)was reported in 1991 by M. Gratzel,it has aroused intensive interest over the past decade due to its low cost and simple preparation procedure.The typical cell consists of a dye-coated mesoporous nanocrystalline TiO_2 film sandwiched between two transparent electroldes.A liquid electrolyte,traditionally containing the trioidide/iodide redox couple,fills the pores of the mesoporous nanocrystalline TiO_2 film and contacts the nanoparticles.Photoexcite...     

聚3-甲基噻吩修饰量子点硫化镉连接纳米结构TiO2复合膜电极光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO2电极上制备了量子点CdS(Q-CdS),并用电化学方法在TiO2/QCdS表面聚合3-甲基噻吩po1y(3-Methylthiophene)(PMeT).通过对PMeT修饰Q-CdS连接TiO2纳米结构膜的研究表明,PMeT和Q-CdS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-CdS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动;一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO2的光电转换效率有明显的提高;聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS连接的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结.在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离,提高了光电转换效率.     

叶黄素敏化介孔TiO2电极的制备及特性

通过表面活性剂的蒸发诱导自组装获得高比表面积(166．89m^2／g)的介孔TiO2电极材料,将其调制研磨后滚涂在ITO膜导电玻璃上,煅烧后吸附叶黄素实现电极敏化。结果表明,在植物体内不具备光电化学活性的叶黄素,在介孔TiO2膜电极中却表现出活跃的光电化学活性,光电池的开路光电压达594mV。     

透明纳米TiO2薄膜的制备及其紫外光电特性研究

采用溶胶-凝胶法于ITO导电玻璃和石英玻璃基底上制备了均匀透明的TiO2多孔纳米薄膜.XRD和AFM测试结果表明,构成薄膜的TiO2粒子为锐钛矿相,粒径约为50nm.紫外-可见(UV-vis)吸收光谱显示,制得的TiO2薄膜对紫外光表现出很强的吸收特性.借助标准三电极体系进行的光电化学测试结果表明,在紫外光照射下,制得的薄膜电极可产生稳定的阳极光生电流,且电流大小显著依赖于照射光的波长(λ),λ=320nm的光产生的光电流最大.另外,薄膜电极中的光电流大小与电极电位(U)有关.高于0.6V的电位可有效抑制光生电子向电解液的注入,并增大光生电子向导电基底的扩散速度,从而提高阳极光电流的大小.实验结果表明,纳米TiO2薄膜在紫外光传感器的制备方面具有较好的应用潜力.     

SiO2胶体的掺杂对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，并掺入少量SiO2胶体，用浸渍一提拉法在玻璃表面镀膜，经高温烧结后制得具有一定厚度、均匀平整的锐钛矿型TiO2薄膜。研究了SiO2胶体的加入量、加入SiO2胶体前后陈化温度、时间，光照时间对甲基橙的光催化活性的影响。结果表明陈化温度，时间，光照时间对光催化效果有重要影响，SiO2胶体掺入量为3％时可明显提高TiO2薄膜的光催化活性和超亲水性。借助于XRD、SEM、DTA等测定分析，确定了TiO2薄膜的外观形貌、晶体结构及稳定晶相。     

不同粒径分布的纳米二氧化钛在醋酸纤维素超滤膜中的分散性能研究

在醋酸纤维素(CA)基料中添加不同浓度经表面改性的不同粒径的纳米二氧化钛(TiO_2)粒子,其中包括平均粒径10、40nm以及这两种粒子的质量比2∶1的级配混合粒子,利用相分离法制备了无机-有机纳米复合CA超滤膜,通过测定膜的孔隙率、孔径分布、渗透性能以及膜表面的电镜扫描(SEM)表征进而研究不同粒径分布对纳米粒子在铸模液中分散性能.结果表明:在不引起纳米粒子团聚的前提下,在CA中添加的纳米粒子粒径越小,复合膜的性能越好;而级配粒子的添加量高于单一粒径粒子的添加量.当膜的渗透性能达到最佳值时,上述3种不同粒径分布的粒子添加量分别为4%、3%、5%(质量分数),而成膜后孔隙率均可达到70%以上,纯水的透水量可分别达到527、443、591L/(m~2·h).这说明颗粒级配分布促进了纳米粒子在铸模液中的分散性能.由于两种粒子混合均匀后存在粒径带双峰分布颗粒级配,在剪切条件下,纳米粒子不易因粒子表面作用引起团结,而团聚在一起的级配颗粒却容易受剪切剥离分散,从而起到促进纳米粒子在聚合物溶液中的分散作用.