纳米二氧化钛薄膜在太阳电池中的应用

纳米TiO2具有许多优越的性能,但其禁带较宽,用染料对纳米TiO2进行敏化,拓宽其光谱响应范围,染料敏化的纳米TiO2应用于太阳电池上,具有廉价、无毒、稳定等优势。本文讨论了纳米TiO2薄膜的制备、染料敏化,及其在太阳电池中的应用。     

电子束辐照在二氧化钛上沉积银制备高性能光催化薄膜

利用5MeV电子束辐照AgNO3溶液浸泡的TiO2薄膜,得到高性能的Ag/TiO2光催化结构.浸泡AgNO3溶液的最佳浓度为5×10-4mol.L-1.     

紫外辐照纳米尺度TiO2薄膜亲水性转变的机理

用喇曼散射光谱、扫描隧道显微学（STM）和接触角等分析方法研究了纳米尺度TiO2薄膜经365nm波长紫外辐照后的疏水－亲水转变机理。实验中观察到氧空位和OH基团的喇曼峰。用STM进行薄膜结构分析，观察到TiO2表面金红石相到锐钛矿相的结构转变。研究结果表明，纳米尺度TiO2薄膜的光致亲水性强烈地依赖于其独特的表面微结构的变化。     

多晶硅薄膜太阳电池电子辐照研究

利用静电加速器对多晶硅薄膜太阳电池进行了电子辐照实验。电子能量为1MeV,分别以1014e/cm2、1015e/cm2和1016e/cm2电子辐照注量进行辐照,首次获得了多晶硅薄膜太阳电池在高注量的电子辐照后,性能衰降比晶体硅大的结果。结合太阳电池理论和半导体材料的电子辐照效应给出了合理的解释。     

电子束辐照对氟掺杂二氧化锡导电玻璃的影响

运用XRD分析氟掺杂二氧化锡导电玻璃导电面SnO2的晶型,发现其属于四方晶系,晶粒尺寸为32.35nm。运用XPS分析氟掺杂二氧化锡导电玻璃导电面的元素组成主要是Sn和O,未能检测出F。进一步研究表明,电子束辐照前后Sn所处的化学状态相同(以Sn4+的形式存在),O以2种化学状态存在,分别对应氧充足和氧缺乏状态,且随着电子束辐照注量的增加,会有少量的氧失去而使氧充足状态的O1s逐渐减少。     

纳米TiO2薄膜的制备方法对NPC太阳电池性能的影响

采用溶胶凝胶法、粉末涂敷法在导电玻璃上制得纳米TiO2薄膜。X射线衍射实验表明该薄膜主要是锐钛矿相结构，透射电子显微镜测得薄膜晶粒尺寸为30nm左右，扫描电镜观察了薄膜的表面形貌。分析了这两种方法制得的纳米TiO2薄膜所组成的染料敏化太阳电池的性能，提出了一种新的制作纳米TiO2薄膜的方法。     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米晶及其在染料敏化太阳电池中的应用

用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛纳米晶,采用热重-差热(TG-DSC)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了保温时间对纳米晶的晶体结构和平均粒径的影响.结果表明:经430℃热处理得到的二氧化钛纳米晶主要表现为锐钛矿结构;随着保温时间从1h延长至3h,纳米晶的平均粒径从13.7nm增大到43.7nm.以所制二氧化钛纳米晶为光阳极材料组装了染料敏化太阳电池,并对其光电性能进行了研究,结果显示:粒径为25.4nm的二氧化钛纳米晶太阳电池表现出最佳的光电转化效率,其值为4.62%.     

利用电子束蒸发制备高K介质TiO2薄膜

利用电子束蒸发在不同的衬底温度和蒸发束流下制备了TiO2薄膜,利用椭圆偏振仪测出了不同工艺条件下薄膜的厚度和折射率;利用高频CV曲线研究了制备工艺条件对TiO2薄膜的电容特性的影响,发现衬底温度和蒸发束流严重影响TiO2薄膜的CV曲线特性;最后利用XPS（X射线能谱）和FI-IR（傅立叶红外吸收）相结合的方法对TiO2薄膜的成分进行了分析,发现在与硅交界处存在一个亚稳态的过渡层,其成分是低价态的TiOx(x<2)和SiOy(y<2).     

纳米晶TiO_2在染料敏化太阳电池中的应用

以P25为原料,采用水热法制得以菱形为主、直径为10～15nm、比表面积达112m2/g的纳米晶TiO2.用该纳米晶TiO2制膜,并与用P25粉制成的膜进行对比,通过扫描电子显微镜、氮气吸附装置等对两种膜进行分析和表征.结果表明:纳米晶TiO2制成的膜颗粒小、分布均匀,BET比表面积是P25膜的两倍,膜厚相同时染料吸附量是P25膜的两倍多.将纳米晶TiO2膜与P25膜用于染料敏化太阳能电池上,分析染料敏化太阳能电池的光电特性,结果表明,用纳米晶TiO2组成的染料敏化太阳能电池具有高的光电流密度和转换效率.     

无缺陷纳米晶TiO2用于染料敏化太阳电池

以P25为原料,采用水热法制备出以菱形为主的具有完整结构的无缺陷纳米晶TiO2并用于染料敏化太阳电池上。纳米晶直径为12nm左右,比表面积达到112 m2/g。与用P25制成的膜相比,用纳米晶制成的介孔膜能吸附更多的染料和具有更好的光捕获效率。用纳米晶组成的染料敏化太阳电池具有高的光电流密度和转换效率。     

染料敏化光电池中纳米TiO2膜的制备及性能研究

本文以商品P25为原料，利用涂层和热处理的方法在导电玻璃上制备纳米TiO2膜。扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明，薄膜均匀、内部含有许多的纳米孔洞。X射线衍射仪（XRD）测试结果表面热处理前后TiO2的晶体结构没有显著变化。将纳米TiO2膜组装成染料敏化太阳能电池并研究了其光电转化性能。     

Preparation and characterization of compact TiO_2 film used in Gratzel solar cells

We report for the first time the preparation method of compact TiO2 film using titanium butox-ide-petroleum ether solution, by means of dipping and sintering. Our estimation of the component of this thin film was confirmed by XPS test. Studies of AFM showed the influence of preparation condition upon surface morphology. The transmitted spectrum of this compact TiO2 film was also investigated, which presented an excellent transmittance of this film in the visible light region. We arrive at a conclusion, according to the Ⅰ-Ⅴ characteristics of solid-state Gratzel solar cells utilizing this kind of compact film, that this compact TiO2 film functions well in secluding the conducting substrate from the hole-conducting material.     

TiO2薄膜结构特征初探

主要研究了半导体材料TiO2的部分特征,光谱吸收率与TiO2膜厚度成正比,TiO2膜在烧结前呈水合物团块状结构,表面粗糙度大, 空气中烧结后呈等粒或椭圆粒状镶嵌结构, 表面粗糙度比未烧的小,在抽真空加氮气烧结后成等粒状结构,表面较光滑,在空气中烧结的TiO2膜放至光敏染料中泡1 h后呈等粒状结构,表面较光滑.从TiO2光电池器件输出电功率来看,TiO2膜在空气中烧至450 ℃时的电输出的功率比在氮气中烧至530 ℃的高,印刷TiO2膜的丝网目数为500目时,电输出功率较佳.     

Fabrication and characterization of TiO2 -based dye-sensitized solar cells

Dye-sensitized solar cells TiO_2 with were fabricated.The phase composition and microstructures of the solar cells were examined by X-ray diffractometry and transmission electron microscopy,and the energy levels of the present solar cells were also discussed.The results show that a solar cell mixed with xylenol orange and rose Bengal shows a higher conversion efficiency compared to solar cells with a single dye.An introduction of amorphous TiO_2 layers results in an improvement of the conversion efficien...     

TiO2/P3HT复合太阳能电池的制备和性能研究

用简单易行的一步水热法在透明导电玻璃FTO上制备了直径、密度及取向可控的TiO2纳米阵列,FTO同时作为底电极,用旋涂法将有机P型聚合物P3HT复合到阵列表面,磁控溅射制备Pt电极,组装TiO2/P3HT有机无机复合太阳能电池.通过XRD、SEM、紫外-可见光谱仪、I-V/J-V特性曲线等表征TiO2阵列薄膜及器件的结构、形貌和光电特性.研究制备TiO2纳米阵列的水热时间及无水乙醇的量对薄膜质量及复合太阳能电池光电性能的影响.通过优化各项参数,FTO/TiO2/P3HT/Pt简单双层结构的光器件在AM1.5,光强100mW/cm2下开,路电压Voc达到0.50V,光电转换效率IPCE达到0.11%.     

TiO<Subscript>2</Subscript>@MgO core-shell film: Fabrication and application to dye-sensitized solar cells

In this study,TiO2@MgO core-shell film was obtained by using a simple chemical bath deposition method to coat a thin MgO film around TiO2 nanoparticles. The core-shell configuration was characterized by X-ray diffractometer (XRD),scanning elec-tron microscopy (SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX),and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Lattice fringes were observed for the TiO2 particles,and the MgO shell showed an amorphous structure,revealing a clear distinction between the core and shell materials. Applying the core-shell film as photoanode to the dye-sensitized solar cells (DSSCs),it shows a superior performance compared to the pure TiO2 electrode. Under the illumination of simulated sunlight (75 mW-cm-2),the short circuit photocurrent (Jsc),the open circuit photovoltage (Voc),and the fill factor (fF) are 8.80 mA-cm-2,646 mV,and 0.69,respectively,and the conversion efficiency (η) in-creased by 21.8% (from 4.32% to 5.26%) when dipping for opti-mum condition.     

染料敏化TiO2纳晶太阳能电池研究进展

介绍染料敏化纳米晶 Ti O2 太阳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 Ti O2 膜、敏化染料、电解质做了探讨 .同时 ,对有机太阳能电池进行讨论并提出今后的研究方向 .