染料敏化太阳电池TiO2薄膜电极中离子扩散性能及其影响研究

采用薄层电池结构测量I3-在染料敏化太阳电池TiO2薄膜电极中的扩散性能,研究表明在TiO2薄膜孔隙中,I3-离子的扩散速度急剧下降。为提高薄膜中的离子扩散速率,利用聚苯乙烯微球在TiO2薄膜中引入球形孔隙,通过不同光强下短路光电流研究,发现球形孔隙的引入提高了电池在高光强下的光电转换性能。     

染料敏化TiO2太阳能电池的研究进展

介绍染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池的结构及其原理,对影响其光电转换效率的关键因素,如纳米TiO2膜、敏化染料、电解质等做了探讨。同时,对有机太阳能电池所面临的问题进行讨论,并提出今后的研究方向。     

基于正交试验法TiO2纳米薄膜的制备及光电性能的研究

以商业TiO2纳米粉(P25)为原料,将其充分研磨得到胶体,用刮涂和热处理的方法在氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上制备TiO2纳米多孔薄膜阳极,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC).对TiO2膜进行X射线衍射、扫描电镜表征分析,并对所制备的DSSC进行光电性能测试.采用正交实验设计优化制备TiO2胶体时乙酰丙酮、OP乳化剂、蒸馏水的量和研磨时间,并讨论其对DSSC性能的影响.用在最优参数下所得胶体制备的DSSC的光电转换效率最高,约为4.51％.     

基于双层TiO2复合ZnO薄膜电池的制备及光电性能的研究

采用二氧化钛(P25)、粘接剂和溶剂经研磨制备致密二氧化钛薄膜,并结合水热法在致密薄膜上制备多孔二氧化钛薄膜,然后再将其浸渍在醋酸锌溶液中制备成TiO2/ZnO复合薄膜,将所制得的复合薄膜分别作为光阳极制备成染料敏化太阳能电池.通过对光电性能的比较研究,底层致密外层多孔二氧化钛薄膜远远优于致密二氧化钛薄膜,而在醋酸锌中浸泡80 min时所得TiO2/ZnO复合薄膜的光电性能最好,光电转换效率高达4.36％.     

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。     

柔性染料敏化太阳能电池TiO2薄膜的低温制备技术

简要介绍了柔性染料敏化太阳能电池的特点,综述了柔性染料敏化太阳能电池中TiO2纳米晶半导体薄膜光电极的低温制备技术.     

长度可调的TiO2纳米管制备及其DSSC性能的研究

采用阳极氧化法在Ti片上制备高度取向的TiO2纳米管阵列.室温下,电压60V,在含有0.5%(质量分数)NH4F,1%(体积分数)HF,2%(体积分数)H2O的乙二醇电解液中,通过改变阳极氧化时间(8～20h),反应制得管长约为6.7～19.5μm,管径约为90～110nm,管壁约为20nm的TiO2纳米管阵列.利用S...     

纳米TiO2性能表征及在染料敏化纳米薄膜太阳电池中的应用

在利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2过程中，用热处理方法控制纳米TiO2的形貌和晶型，取得较好的效果，并通过太阳电池的测试实验得到证实。     

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％。     

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。     

碳球模板剂对TiO2光阳极微结构及其光电性能影响研究

以葡萄糖为原料水热合成碳球作为模板剂,将其与TiO2纳米晶共混制备纳米多孔TiO2光阳极。采用场发射电子扫描电镜(SEM)、台阶仪、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等对TiO2薄膜的表面形貌、厚度和散射能力进行表征。研究发现,随着碳球含量的增加,光阳极单位体积内的表面积先增加后减小;薄膜对光的散射能力也呈现同样趋势。采用所制备的光阳极组装染料敏化太阳能电池,性能测试结果表明,随着碳球含量的增加,电池短路电流密度先增加,后减小。当碳球加入量为TiO2纳米晶质量的3%时,电池光电转换效率达到最佳为5.15%。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

综述了近年来关于染料敏化太阳能电池制备的研究状况,详细介绍了国内外关于二氧化钛薄膜、反电极、染料和电解质的设计思路及制备情况,并讨论了制备方法对太阳能电池性能的影响.     

TiO2 coated urchin-like SnO2 microspheres for efficient dye-sensitized solar cells

Urchin-like SnO2 microspheres have been grown for use as photoanodes in dye-sensitized solar cells （DSSCs）. We observed that a thin layer coating of TiO2 on urchin-like SnO2 microsphere photoanodes greatly enhanced dye loading capability and light scattering ability, and achieved comparable solar cell per- formance even at half the thickness of a typical nanocrystalline TiO2 photoanode. In addition, this photoanode only required attaching -55% of the amount of dye for efficient light harvesting compared to one based on nanocrystalline TiO2. Longer decay of transient photovoltage and higher charge recombination resistance evidenced from electrochemical impedance spectroscopy of the devices based on TiO2 coated urchin-like SnO2 revealed slower recombination rates of electrons as a result of the thin blocking layer of TiO2 coated on urchin- like SnO2. TiO2 coated urchin-like SnO2 showed the highest value （76.1 ms） of electron lifetime （＇r） compared to 2.4 ms for bare urchin-like SnO2 and 14.9 ms for nanocrystalline TiO2. TiO2 coated SnO2 showed greatly enhanced open circuit voltage （Voc）, short-circuit current density （Jsc） and fill factor （FF） leading to a four-fold increase in efficiency increase compared to bare SnO2. Although TiO2 coated urchin-like SnO2 showed slightly lower cell efficiency than nanocrystalline TiO2, it only used a half thickness of photoanode and saved -45% of the amount of dye for efficient light harvesting compared to normal nanocrystalline TiO2.     

介孔TiO2微球水热法合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

以Ti(SO4)2为钛源,采用尿素辅助水热法合成了介孔TiO2微球,利用XRD、FESEM和比表面积分析仪对样品的晶型、形貌和比表面积进行分析,探讨了尿素加入量对TiO2微球的颗粒尺寸、比表面积、孔径和孔容的影响。采用刮涂法,用所合成的介孔TiO2微球制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极,结果表明,尿素用量为1.2g合成的介孔TiO2微球所组装的电池在模拟太阳光的照射下(100mW/cm2,AM1.5),光电转换效率为6.2%,明显高于商用P25纳晶所组装的电池光电转换效率(4.24%)。     

ZnO调制改性染料敏化太阳能电池TiO2光阳极研究

采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极同未掺杂的TiO2薄膜光阳极相比,以醋酸锌为原料制备的复合薄膜光阳极使电池转换效率提高了1倍,而由于微米量级的ZnO的粒径大,用其作原料制得的复合薄膜光阳极反而使电池的转换效率有所降低。以醋酸锌为原料制备的TiO2/ZnO双层薄膜光阳极同TiO2薄膜光阳极相比,电池转换效率提高了13倍,通过性能优化后电池的转换效率达到4.7%。     

分散介质对多孔TiO2光阳极性能的影响

研究了不同分散介质:去离子水、乙醇和松油醇,对纳米二氧化钛膜的分散性及染料敏化太阳能电池(DSSC)多孔电极性能的影响.应用XRD、SEM和紫外-可见光透过光谱分别对电极的相结构、表面形貌和光学性能进行了表征和分析;并对电池性能进行测试分析.结果表明,不同的分散介质对多孔光阳极的表面形貌和光学性能有重要的影响,从而影响电池的性能.在相同膜厚条件下,去离子水作为分散介质能够获得最高的光电转换效率.松油醇作为分散介质得到的松散结构能够增强光的散射,得到高的短路电流;但是增加了电解质和导电玻璃的接触,使开路电压和填充因子均变小.去离子水和乙醇作为分散介质得到的紧密结构能够减少电解质和导电玻璃的接触,增大开路电压和填充因子,提高转换效率.     

染料敏化TiO2纳米晶太阳能电池的研究

通过改变TiO2 膜热处理温度来研究染料RuL2 (SCN ) 2 敏化TiO2 纳米晶太阳能电池光电性能。得热处理温度对TiO2 膜的质量有很大的影响。染料RuL2 (SCN) 2 的吸收光谱表明 ,染料RuL2 (SCN) 2 在可见光有很宽且强的吸收 ,是一种很理想的敏化剂。用XRD和UV -Vis等手段分别表征了TiO2 膜和染料。     

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.