纳米二氧化钛的水热法制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

分别在盐酸和冰醋酸溶液中水解钛酸四正丁酯,得到前驱体,通过水热法制备锐钛矿型二氧化钛纳米晶体.以纳米二氧化钛为电子传输体组装染料敏化电池,通过XRDI、CP、DRS、TEM、SEM和电池的光电性能测试,研究制备的二氧化钛对电池光电性能的影响.结果表明,水热反应温度对染料敏化太阳能电池光电性能有较大影响,在有机酸介质中制备的二氧化钛具有较高的光电转换效率.     

铂修饰光阴极及其在纳晶太阳能电池中的应用

分别用真空镀膜法、热分解法和电化学法制备了铂金修饰导电玻璃,并以此作为光阴极组装了染料敏化纳晶TiO₂太阳能电池.用SEM观察了铂金修饰导电玻璃表面形貌,发现用真空镀膜法制备的铂金膜结构缺陷多、不均匀,存在较多的污点.用热分解法制备的铂金膜具有多孔状结构,但存在较多的有机物分解的残留物.用电镀法制备的铂金膜结构均匀、排列规则、缺陷少、污染少.测定了所制备铂金膜的电阻,结果表明由电镀法所制得的铂金膜电阻最小,用热解法和真空镀膜法制得的铂金膜电阻较大.测定了DSSC电池的光电性能,发现用电镀法制得的铂金膜的催化性能最好,大大提高了DSSC电池的性能;其次是热分解法,由真空镀膜法制备的铂金膜对电池的性能没有多大改善.     

1-丁基-3-甲基咪唑碘对染料敏化太阳电池的影响

采用季铵化反应合成了1-丁基-3-甲基咪唑碘([Bmim]I).以此制备了DSCs用液体电解质.通过对比不同浓度的1-丁基-3-甲基咪唑碘、碘化钾、碘,研究其对电池性能的影响.经过优化后,当c_IL=0.9 mol·L^-1、c_KI=0.5 mol·L^-1、c_I2=0.12 mol·L^-1时,所组装的离子液体DSCs在AM1.5,100 mW·cm^-2下,DSCs的短路电流密度为15.97 mA·cm^-2、开路电压为0.71 V、填充因子为0.55、光电转换效率可达6.34%.     

聚丙烯酸电解质准固态染料敏化TiO2太阳能电池

以聚丙烯酸为电解质取代传统的液体电解液制备了准固态染料敏化TiO2太阳能电池.该电池具有较好的光电转换性能,在60mW/cm2的模拟光照下(AM1.5),短路电流Isc和开路电压Voc分别为91.5μA/cm2和520mV,光电转换效率和填充因子分别为0.06;和0.63.