染料敏化纳米薄膜太阳能电池的研究进展

本文简要地介绍了染料敏化纳米薄膜太阳能电池的结构和原理；对其中关键问题，如纳米TiO2膜、敏化染料、空穴传输材料的研究进展进行了综述。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

简要介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构和工作原理,评述了染料敏化太阳能电池的几个重要组成部分:纳米半导体薄膜、敏化染料及电解质的研究现状,并总结了当前DSSC研究的主要发展方向.     

ZnO纳米四脚状阵列电极染料敏化太阳能电池

采用化学气相沉积(CVD)法制备了不同尺寸的四脚状纳米ZnO和ZnO纳米棒。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对纳米ZnO的晶型结构和形貌进行表征,研究结果表明CVD法制备的四脚状纳米ZnO具有三维空间结构,其最小平均臂宽约为70nm,臂长约300nm,制备的纳米棒直径约为84nm,长约2μm,且都为六方纤锌矿晶型结构。将ZnO纳米四脚状及纳米棒利用滚涂法在FTO导电玻璃上形成ZnO光阳极,经N719染料敏化后组装成染料敏化太阳能电池,光电性能结果表明,染料敏化小尺寸的四脚状纳米ZnO太阳能电池光电转换效率(η=1.88%)高于染料敏化大尺寸的四脚状纳米ZnO太阳能电池光电转换效率(η=1.18%),远高于染料敏化ZnO纳米棒太阳能电池的光电转换效率(η=0.7%)。     

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.     

一维二氧化钛光阳极的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用综述

二氧化钛由于具有合适的禁带宽度、良好的光电性能、制作工艺简单等特点,目前广泛应用于染料敏化太阳能电池中。其中,大部分光阳极主要是由纳米颗粒组成,但纳米颗粒不利于电子和空穴的分离及传输、染料敏化太阳能电池的光电转化效率的提升。因此,可采用一维纳米结构光阳极替换纳米颗粒,这有利于提升染料敏化太阳能电池的光电转化效率。一维纳米材料具有较少的晶界,可为电荷提供通道、加速电子的传输,且能有效减少空穴/电子的复合,减少电子与染料的复合,从而提高效率。同时一维二氧化钛其较大的比表面积,不仅有利于染料吸附量增加,而且能有效提高电流密度。综述了几种一维二氧化钛制备方法的最新研究进展,分析了不同制备方法对二氧化钛光阳极的能带结构、光吸收特性、染料吸附量和电子传输过程的影响,介绍了近几年一维二氧化钛在染料敏化太阳能中的应用。最后,对一维二氧化钛在染料敏化太阳能电池中的应用进行了展望。     

染料敏化纳米晶太阳能电池的研究进展

半导体纳米晶颗粒形成的膜具有较大的比表面积，其表面上可以吸附大量的染料分子，因而可以有效地吸收太阳光，并将其转化为电能。介绍了染料敏化纳米晶太阳能电池的基本原理以及电池的结构，着重从电池各个组成部分介绍了染料敏化纳米晶太阳能电池的发展及其研究现状。     

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。     

TiO2纳米结构在染料敏化太阳电池中的应用

利用纳米结构材料作为光阳极制备的染料敏化太阳电池被称为纳米结构染料敏化太阳电池(NDSSC).一般而言,它由纳米结构金属氧化物半导体的光阳极、染料敏化剂,电解质和对电极等几个部分组成.目前,纳米结构光阳极的研究主要集中在如何优化设计和成功制备各种纳米结构的光阳极材料,以改善NDSSC的光电转换性能.本文着重介绍了各种TiO2纳米结构,例如TiO2晶粒薄膜、TiO2准一维纳米结构、TiO2纳米复合物膜层、TiO2核-壳纳米结构、TiO2量子点敏化结构以及串联电池结构等在NDSSC中的应用,并评论了它们最近的主要研究进展.     

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。     

水热法制备TiO_2/ZnO纳米花光阳极及其光电性能

采用水热法在TiO_2薄膜上制备ZnO纳米花,通过研究氢氧化钠溶度对ZnO纳米花生长形貌的影响,并调整工艺以优化ZnO纳米花形貌;同时把TiO_2/ZnO复合薄膜光阳极组装成染料敏化太阳能电池,通过测试得出J-V、EIS曲线。结果表明,基于TiO_2/ZnO复合薄膜染料敏化太阳能电池开路电压0.80 V,短路电流4.65mA/cm~2,转化效率2.32%;其性能优于单一的TiO_2染料敏化太阳能电池。     

微波ECR-CVD法制备a-C:F:H膜的红外吸收及其光学带隙

改变CHF3 CH4 流量比R =[CHF3] ([CHF3]+[CH4 ]) ,采用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积 (MWECR CVD)方法沉积a C :F :H薄膜。a C :F :H薄膜的结构和光学带隙使用傅立叶变换红外光谱和紫外 可见光谱来表征。红外结果表明 ,在低流量比R(R <6 4 % )下 ,薄膜的红外特征结构主要以 CF(10 6 0cm- 1 ) , CF2(112 0cm- 1 )以及 CHx(2 80 0～ 30 0 0cm- 1 )的伸缩振动为主 ;在高流量比R(R >6 4 % )下 ,薄膜表现为类聚四氟乙烯(PTFE)的结构特征 ,典型的红外特征峰是位于 12 2 0cm- 1 处的 -CF2 反对称伸缩振动。薄膜的光学带隙Eg 随流量比R的变化表现为先降后升。进一步研究表明 ,薄膜中的H和F浓度调制着薄膜的CC共轭双键结构 ,使光学带隙Eg 从 2 37到 3 3之间变化     

超薄型钢结构防火涂料的研制

采用氨基树脂与丙烯酸树脂为基料，以聚磷酸铵，三聚氰胺和季戊四醇为阻燃剂体系，配制超薄型钢结构防火涂料。讨论了基料树脂和阻燃体系的配比对防火涂料性能的影响。试验结果表明，该防火涂料具有较好的物理化学,当干膜厚度为1mm时，其耐火极限为60min。     

TiN薄膜的多元合金化强化

多元合金化是强化 Ti N膜的有效途径之一 ,也是目前研究的热点。本文介绍了几种多元氮化物薄膜的沉积技术及性能特点 ,重点分析了性能对工艺的依赖关系。     

透明塑料用耐磨薄膜材料的研究进展

透明又耐磨的薄膜涂层是改善透明塑料表面抗划伤性和耐磨性的有效方法。本文综述了透明耐磨薄膜的种类和制备方法 ,从成膜材料、溶剂、增强材料、固化及测试方法总结了有机 -无机杂化材料用作耐磨薄膜涂层的研究进展     

低镜面反射硅镀膜玻璃的微结构调制

通过反射率、透射率参量测试和高分辨电镜分析 ,研究了硅薄膜中微晶粒数量、尺寸和分布对镀膜玻璃镜面反射效果的影响。发现通过一定的热处理工艺可以调整硅膜中的晶粒状况 ,得到硅微晶粒数量众多、分布弥散且晶粒大小在数十至数百纳米的硅 /非晶硅复合薄膜 ,使入射光产生漫散射进而有效降低镜面反射所造成的光污染。     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、制备方法、薄膜性能及其应用前景。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

铸铁水基防锈剂的研究

通过正交试验，从一组水溶性高分子成膜剂中选出了较理想的聚丙烯酸酯作为水基防锈剂的成膜剂。含5％聚丙烯酸酯的有机水基防锈剂CM－1对铸铁的室内防锈达3个月以上。     

可聚合添加剂的磨损自补偿效应研究

利用XP销－盘摩擦磨损试验机，对二聚酸／多元醇A可聚合添加剂在钢／钢摩擦副的磨损自补偿效应进行了研究，利用Imaage View数字化图像处理系统对摩擦表面形貌进行了分析，利用傅立叶变换红外光谱仪对摩擦表面的化学成分进行了分析，并对可聚合添加剂的磨损自补偿机理进行了探讨。试验结果证实：二聚酸／多元醇A润滑的摩擦副及动、静件在试验范围内可形成磨损自补偿，表面分析结果表明其磨损自补偿效应在于二聚酸／多元醇A在摩擦过程中在摩擦副表面生成了酯类聚合物膜。     

CuPc／ZnS多层复合薄膜的光电性能研究

本文首次报道了用真空热蒸发法制备 Cu Pc/ Zn S交替多层复合薄膜 ,研究 Cu Pc和Zn S的层数以及制备工艺对薄膜光电性能和结构的影响。利用光电导特性测量仪、紫外 -可见光谱仪和 X射线衍射仪等设备分析了复合薄膜的结构和光电性能 ,探讨了有机 /无机复合薄膜的光电导机理 ,提出了理论模型。     

用网状阴极法在碳钢表面沉积氮化钽薄膜

介绍了一种新型的在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的方法－－网状阴极法。其设备简单、价格低廉。试验中发现，在各个参数配比合适的条件下，可制备出结构为fcc(面心立方）和hex（密排六方）的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀，与其体的结合好。同时分析了在最佳工艺参数条件下合成氮化钽膜的成分、组织、表面、断口形貌和结合力等。该方法为氮化钽薄膜作为结构材料使用提供了一种新的途径。