首页 > 学术论文

染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备及性能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:03:01
热度:

染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备及性能研究【摘要】:染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极主要用于收集电子,并起催化作用,加速I~-/I_3~-与对电极之间电子交换速度。传统的对

【摘要】:染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极主要用于收集电子,并起催化作用,加速I~-/I_3~-与对电极之间电子交换速度。传统的对电极多以镀有导电膜(如ITO、SnO_2)的玻璃为基底,在上面镀上一层铂(或碳,金,镍等)加以修饰。然而,玻璃质量大,易碎,限制了DSSC的商业化开发应用。本文围绕对电极的柔性化问题开展研究,以高聚物(PEN)和不锈钢为对电极基底替代材料。针对高聚物基板不耐高温的问题,采用多种低温镀覆工艺在高聚物基底上制作铂对极,研究不同低温镀铂工艺对导电高聚物基底DSSC光电性能的影响,以寻求最佳高聚物基底铂对极的低温制作工艺;针对金属基板在含碘电解液中耐蚀性差的问题,采用镀镍/钝化等金属表面处理工艺处理不锈钢,之后用作对电极基底,探索了不锈钢表面镀镍/钝化之后镀铂对DSSC对电极导电性、电子传输、耐蚀性以及镀覆层厚度、形貌等对DSSC光电性能及长期稳定性的影响。主要结论如下: ①高聚物基底对电极采用化学镀铂制备时,串联电阻和电荷转移电阻都是最低的,且相应电池的光电转换效率最高,其次为丝网印刷;采用电化学镀铂和旋转涂布制备时,效果都不及化学镀。 ②以表面镀镍304不锈钢为对电极基底相比未镀镍304不锈钢,电池的初始光电性能有所改善。且镀镍120分钟时,电池的填充因子及光电转换效率等最高。 ③以表面镀镍304不锈钢为对电极基底相比未镀镍304不锈钢,电池的长期稳定性有所改善,随着镀镍时间的增加,电池的稳定性先升后降,且在镀镍时间为120分钟时,效果最佳。 ④304不锈钢在经16.7%HNO_3+2%HF+H_2O溶液活化,而后以38%HNO_3+H_2O或7.5%HNO_3+4%K_2Cr_2O_7+H_2O溶液钝化后在含I~-/I_3~-电对电解液中的耐蚀性可显著提高;以之为DSSC的对电极基底,可使DSSC的光电转换效率较以未钝化不锈钢为对电极基底的DSSC提高约1.73%-2.43%,同时使得DSSC的短路电流,填充因子等都有一定程度的提高;稳定性测试证明,基板钝化后,DSSC的稳定性较钝化前有大幅度提高。 【关键词】:染料敏化太阳能电池 柔性对电极 高聚物 不锈钢
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 1 绪论8-18
  • 1.1 引言8-10
  • 1.2 染料敏化纳米晶太阳能电池10-16
  • 1.2.1 染料敏化太阳能电池的发展历史10
  • 1.2.2 染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理10-15
  • 1.2.3 染料敏化太阳能电池柔性对电极的研究现状15-16
  • 1.3 本课题的选题目的及研究内容16-18
  • 2 染料敏化太阳能电池的制备及性能表征18-25
  • 2.1 实验材料及测试仪器18-20
  • 2.2 DSSC 制作方法20-21
  • 2.3 DSSC 性能指标21-24
  • 2.4 测试与表征方法24-25
  • 3 染料敏化太阳能电池柔性高聚物对电极的低温制备及性能研究25-34
  • 3.1 引言25
  • 3.2 实验方法25-27
  • 3.2.1 电池的制备25-26
  • 3.2.2 电池的测试26-27
  • 3.3 分析与讨论27-33
  • 3.3.1 初始光电性能27-29
  • 3.3.2 单色光转换效率(IPCE)29-31
  • 3.3.3 对电极/电解液界面电荷转移电阻31-33
  • 3.4 本章小结33-34
  • 4 镀镍对不锈钢基底染料敏化太阳能电池性能的影响34-44
  • 4.1 实验方法34-35
  • 4.1.1 电池的制备34
  • 4.1.2 测试与表征34-35
  • 4.2 结果与讨论35-43
  • 4.2.1 对电极微观形貌分析35-37
  • 4.2.2 电池的初始光电性能37-38
  • 4.2.3 电池的稳定性测试38-40
  • 4.2.4 基底在含碘电解液中的腐蚀性能测试40-41
  • 4.2.5 电池的电化学阻抗测试41-43
  • 4.3 本章小结43-44
  • 5 钝化对不锈钢基底染料敏化太阳能电池性能的影响44-52
  • 5.1 实验方法44-45
  • 5.1.1 电池的制备44-45
  • 5.1.2 测试与表征45
  • 5.2 结果与讨论45-51
  • 5.2.1 电池初始性能45-49
  • 5.2.2 稳定性49-51
  • 5.2.3 基板在含碘电解液中的腐蚀性能测试51
  • 5.3 本章小结51-52
  • 6 结论52-53
  • 致谢53-54
  • 参考文献54-62
  • 附录62
  • A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录62
  • B. 作者在攻读学位期间取得的专利成果目录62


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

高效染料纳米晶太阳能电池    黄昀昉,吴季怀

柔性染料敏化太阳能电池研究进展    王岳;吴季怀;范乐庆;兰章;肖尧明;李清华;黄妙良;

丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极    李璞;胡志强;苏岩;巩翠翠;

二氧化钛纳米管复合薄膜电极制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用    王育乔;孙岳明;代云茜;宋铂;

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

P(VDF-HFP)基凝胶电解质染料敏化纳米TiO_2薄膜太阳电池    郭力,戴松元,王孔嘉,方霞琴,史成武,潘旭

TiO_2/ZnO薄膜电极中光生电子的传输及其在太阳电池中的应用    庞山;谢腾峰;张宇;魏霄;杜祖亮;王德军;

染料敏化TiO_2纳晶太阳能电池研究进展    吴季怀,郝三存,林建明,黄昀昉

染料敏化太阳电池研究进展    孔凡太;戴松元;

离子液体在TiO_2纳晶染料敏化太阳能电池中的应用    王淼,林原,肖绪瑞

有机染料敏化TiO_2纳米薄膜太阳能电池研究进展    郑敏;陈一胜;

正交法优化电沉积CuInSe_2薄膜条件的研究    徐玲;刘昌龄;吴世彪;童彬;陈少华;徐立红;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

浅析太阳电池并网发电技术    殷洪亮;吕建;

浅谈风光互补发电系统的应用    吕建;殷洪亮;

锂离子电池正极材料钴酸锂近期研制进展    闫时建,田文怀,其鲁

有机太阳能电池研究近况    赵文甲;司晶星;

弱光非晶硅太阳电池的研制    吕宝堂,郑君,邹邦涛,王霞,贾兆滨

薄膜太阳电池的最新进展    王育伟;刘小峰;陈婷婷;姜春萍;王瑞林;

有机薄膜太阳电池的研究进展    王琦;王娜娜;于军胜;蒋亚东;

复配无机光吸附层的垂直排列的氧化物纳米阵列太阳能电池研究进展    季书林;叶长辉;张立德;

Cu_xIn_yGa_zO_n纳米粉体的共沉淀法制备与表征    郑春满;肖静;韦永滔;郭宇杰;谢凯;

负载型TiO_2/ACF光催化剂的制备及其催化性能表征    赵毅;韩静;

Y_2O_3对LaMg_(12)型储氢合金电化学性能的影响    王敬;马兴泰;张莉;吴锋;

聚变堆低活化马氏体钢的发展    黄群英;郁金南;万发荣;李建刚;吴宜灿;

环境友好材料的研究进展    李爱菊;陈红雨;

色素增感太阳电池多孔TiO_2薄膜研究    胡志强;张晨宁;刘丽红;

二氧化钛纳米晶染料敏化太阳电池的最新研究进展    苗青青;马廷丽;

V_3TiNi_(0.56)Cr_x(x=0.1,0.3)贮氢合金耐碱液腐蚀性能研究    刘守平;田卫国;刘仁龙;刘小军;刘志红;

薄膜太阳能电池的研究现状和展望    徐轶;朱德贵;

齐聚噻吩及其衍生物的合成、性能及应用研究    腊明

Ti-V-Fe系储氢合金的微观结构及储氢性能研究    杭州明

FeS_2及FeS_2/TiO_2复合薄膜的制备与光电性能研究    黄六一

锂电池电极材料的磁性及电化学性质研究    陈红

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

锂离子电池正极材料Li-Ni-Mn-O体系的制备与改性研究    窦树梅

高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究    李晓冬

用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究    郎俊伟

综合利用红土镍矿制备锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2和LiFePO_4的研究    李灵均

配位氢化物的储氢特性研究    李永涛

锂离子电池正极材料磷酸锰锂合成方法的研究    秦明

染料敏化太阳能电池中离子液体和敏化染料的合成及表征    姜勇

树脂炭包覆微晶石墨作锂离子电池负极材料研究    徐乐

导电高分子修饰活性炭电极的制备与电化学性能研究    刘兰

微孔凝胶聚合物电解质的制备与表征    徐雪菲

聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究    黄辉

染料敏化太阳能电池光阳极和对电极的研究    冯小明

氢能载体甲基环己烷在Ni/γ-Al_2O_3催化剂上的脱氢反应研究    陈卓

锂离子电池正极材料LiMPO_4(M=Mn,Fe)的第一性原理研究    聂正新

电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响    田慧

高效染料纳米晶太阳能电池    黄昀昉,吴季怀

三甲川菁染料敏化TiO_2纳米结构电极的光电化学    张莉,杨迈之,乔学斌,郝彦忠,高恩勤,蔡生民,孟凡顺,田禾

丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极    李璞;胡志强;苏岩;巩翠翠;

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

薄膜开关用导电碳浆的研究    贺平,赵燕熹,何宝林

低温制备柔性染料敏化太阳电池TiO_2薄膜电极    高岩;胡志强;李国;高文元;姜妍彦;

共吸附对卟啉、酞菁/二氧化钛复合电极光电特性的影响    毛海舫,田宏健,周庆复,许慧君,沈耀春,陆祖宏

五甲川菁染料的敏化作用及其在Gr¨atzel型太阳能电池中的应用    张莉,杨迈之,,高恩勤,乔学斌,郝彦忠,王艳琴,蔡生民,孟凡顺,田禾

菁类染料敏化的固态纳米TiO_2光电化学电池    张莉,任焱杰,张正诚,方世碧,田禾,蔡生民

两种含铼、钌的太阳能电池光敏染料的合成研究    孙世国,彭孝军,徐勇前,高云玲,孙立成

基于不同浓度铂对电极的染料敏化太阳能电池的性能研究    黄光胜;阮晓莉;竹怀君;

染料敏化纳米晶体TiO_2太阳能电池的对电极结构    姜春华;胡宇宁;万发荣;龙毅;

模具电火花成形加工的电极制造技术    高上品;

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展    李国;胡志强;高岩;刘敬肖;刘贵山;

碳材料在太阳能电池对电极中的研究进展    张娓娓;刘贵山;胡志强;郑传柯;颜世博;

染料敏化纳晶薄膜太阳电池对电极的研究进展    王桂强;

染料敏化太阳电池新型介孔碳对电极的制备及性能研究    王桂强;禚淑萍;

聚吡咯/石墨复合对电极在染料敏化太阳能电池中的应用研究    冯小明;黄先威;谭卓;赵斌;谭松庭;

点焊机电极头的改进    温泽民;

染料敏化太阳电池多级孔炭对电极的制备及性能研究    王桂强;黄丛丛;邢伟;禚淑萍;

高性能柔性载铂对电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用    傅年庆;林原;

新型固态染料敏化太阳能电池对电极设计及聚吡咯对电极研究    夏江滨;陈玲;

电积沉方法制备染料敏化太阳能电池的对电极(英文)    Jeng-Yu Lin;Jen-Hung Liao;

MWCNT/TiO_2复合对电极的制备及其光电化学性能研究    顾云良;王育乔;孙岳明;

恒电位聚合法制备染料敏化太阳能电池中的PEDOT/MWCNT纳米复合对电极    祁昊楠;王育乔;孙岳明;

FTO基底上原位合成Cu_2ZnSnS_4纳晶薄膜及其在DSC对电极中的应用    周正基;袁胜杰;武四新;

金属硫化物对电极在敏化太阳能电池中的应用    孙惠成;罗艳红;李冬梅;孟庆波;

新型、高效染料敏化太阳能电池碳对电极    罗艳红;刘喜哲;黄振;孟庆波;

低温制备染料敏化太阳能电池碳对电极    李可心;李冬梅;罗艳红;孟庆波;

柔性基底上PEDOT:PSS-C复合薄膜对电极的制备    许芳怡;胡志强;王仁博;高丽;

测定电极消耗 改善电极使用性能    杨雄飞

染料敏化太阳能电池专利申请分析    素白

未来主导:染料敏化太阳能电池    本报记者 滕继濮

几种常用传感器的工作原理    河南 董美红

发达国家电弧炉高效节能技术简介④    郭廷杰

太阳能电池:让“阳光”主宰未来生活    本报记者 张显峰

“双极膜电渗析法生产葡萄糖酸研究”成果通过鉴定    科宣

车用动力镍氢电池通过验收    记者  李玉成

“双管齐下”水更清    本报记者 冯卫东

加开发出新型光子晶体显示技术    冯卫东

染料敏化太阳能电池新型对电极材料研究    姜奇伟

染料敏化太阳能电池用聚苯胺电解质及对电极的制备与性能研究    秦琦

染料敏化太阳能电池准固态电解质及碳基对电极研究    张丁文

染料敏化太阳能电池中电极材料和寄生电阻的研究    周聪华

DMFC和DSSC的化学增强与光辅助增强催化    王耀琼

高效率染料敏化太阳能电池的电荷传输与复合机理研究    郝锋

非铂催化材料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用    武明星

染料敏化太阳能电池中PEG基体聚合物电解质和低铂负载量对电极研究    李品将

高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究    李晓冬

电化学光电转换与储存的新构思与新技术研究    刘平

染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备及性能研究    竹怀君

染料敏化太阳能电池中低成本对电极的研究    王宇迪

染料敏化太阳能电池碳对电极的研究    卫艳双

基于电聚合聚苯胺对电极的离子液体型染料敏化太阳能电池    叶报喜

染料敏化太阳能电池高性能对电极和凝胶电解质研究    唐子颖

碳材料对电极在染料敏化太阳能电池中应用    刘继国

聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究    黄辉

电化学法制备染料敏化太阳能电池中的纳米结构聚苯胺薄膜对电极    图布新

染料敏化太阳能电池用聚吡咯对电极的电化学合成及性能研究    苏佳

染料敏化太阳能电池微铂对电极的制备与性能    马换梅