一步法合成微纳结构TiO_2及在染料敏化太阳电池中的应用 |
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引用本文: | 戴松元,李兆乾,桃李,胡林华.一步法合成微纳结构TiO_2及在染料敏化太阳电池中的应用[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2015(4):307-315. |
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作者姓名: | 戴松元 李兆乾 桃李 胡林华 |
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作者单位: | 1. 华北电力大学可再生能源学院,北京市新型薄膜太阳电池重点实验室,北京102206;中国科学院应用技术研究所,中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室,合肥230031;2. 中国科学院应用技术研究所,中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室,合肥230031 |
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基金项目: | 国家重点基础研究发展计划,国家自然科学基金,中国博士后科学基金 |
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摘 要: | TiO2纳米颗粒具有较高的比表面积及吸附性能,使得其在染料敏化太阳电池中的应用及效率取得了突出的进展.近年来,TiO2微米球由于具有较大的比表面积、对可见光的散射作用强,以及特殊的微纳米结构等特点,倍受人们的关注.因此,为了获得较高的光电转化效率,充分利用各维度微纳米材料的优点,制备复合维度的光阳极结构薄膜是目前研究的热点.在本研究中,我们采用一步法直接合成了TiO2微米球与纳米颗粒共生纳米材料,该共生材料具有较大的比表面积、优良的光散射作用.将其作为光阳极材料应用于染料敏化太阳电池中,与纯微米球及纳米颗粒相比,基于该共生纳米材料制备的光阳极薄膜的染料吸附量大、电子寿命长,有效地提高了电池的短路电流密度,在相同的多孔薄膜厚度为7.2μm时,得到了8.15%的光电转化效率,优于纯微米球的7.60%及纳米颗粒的6.83%.最后,通过加入一层纳米颗粒(4.8μm)进行薄膜结构优化及Ti Cl4处理,基于该共生微纳米结构的太阳电池获得了10.82%的高光电转化效率.
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关 键 词: | 染料敏化 微米球 纳米颗粒 高光电转换效率 |
Symbiosis of TiO2 Microspheres and Nanoparticles Via a One-Pot Process and Its Application in Dye-Sensitized Solar Cell |
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Abstract: | |
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Keywords: | dye-sensitized microsphere nanoparticle high efficiency |
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