曙红敏化纳米晶TiO_2多孔薄膜太阳能电池的研究

【摘要】： 近年来,使用有机光敏染料敏化纳米晶TiO_2多孔薄膜制备染料敏化太阳能电池是太阳能电池研究的一个热点。现阶段对有机染料的研究主要集中在高性能有机光敏染料的合成以及共敏化等方面。染料的吸附是通过将TiO_2多孔薄膜浸泡到有机光敏染料的溶液中实现的(也就是常说的浸泡法)。在本论文中,我们用曙红作为光敏剂采用一种新的前处理方法和一种新的的修饰方法,成功得到的具有更好的光电化学性能的曙红修饰的纳米晶TiO_2多孔薄膜电极。 1.我们将TiO_2多孔薄膜在400℃下真空热处理后,降温到150℃后取出迅速浸泡到曙红的乙醇溶液中,得到了曙红修饰的TiO_2多孔薄膜电极,与在450℃下热处理后浸泡得到的曙红修饰的TiO_2多孔薄膜相比,有更好的光电化学性能。该方法制得的薄膜电极的染料吸附量更大,有更大的J_(SC)和η,同时还能提高薄膜电极的IPCE,但会降低多孔薄膜的填充因子。 2.我们将TiO_2多孔薄膜在400℃下真空热处理后,在保持真空度下降温到一定温度后,吸附曙红蒸气,得到了另一种曙红修饰的TiO_2多孔薄膜。与普通的浸渍法得到的曙红修饰的TiO_2多孔薄膜电极相比,这种新的修饰方法能够提高曙红修饰的TiO_2多孔薄膜的J_(SC)、V_(OC)和η,以及IPCE,但会降低多孔薄膜的填充因子,曙红的吸附量也更小。 【关键词】：曙红 染料敏化太阳能电池 TiO_2多孔薄膜 吸附量 光电化学性能 IPCE
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-28
• 1.1 引言14
• 1.2 染料敏化太阳能电池的研究进展14-21
• 1.2.1 染料敏化太阳能电池的结构和工作原理15-16
• 1.2.2 阳极材料的研究进展16-17
• 1.2.3 染料敏化剂的研究进展17-18
• 1.2.4 电解质的研究现状18-20
• 1.2.5 对电极20
• 1.2.6 基底20-21
• 1.3 染料敏化太阳能电池中的染料光敏剂21-26
• 1.3.1 金属有机染料敏化剂21-24
• 1.3.2 非金属有机染料敏化剂24-26
• 1.4 课题的提出和研究内容26-28
• 第二章 曙红修饰的TiO_2多孔薄膜的制备28-36
• 2.1 引言28
• 2.2 实验28-33
• 2.2.1 实验试剂28
• 2.2.2 TiO_2多孔薄膜的制备28-32
• 2.2.2.1 无P25的TiO_2多孔薄膜的制备29-31
• 2.2.2.2 有P25的TiO_2多孔薄膜的制备31-32
• 2.2.3 曙红修饰的TiO_2多孔薄膜的制备32-33
• 2.3 紫外-可见光谱分析33-35
• 2.3.1 无P25的TiO_2多孔薄膜电极的紫外-可见光谱分析33-34
• 2.3.2 有P25的TiO_2多孔薄膜电极的紫外-可见光谱分析34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 曙红修饰的TiO_2多孔薄膜的光电性能研究36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 实验36-37
• 3.2.1 电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)关系特性测试36
• 3.2.2 IPCE测试36-37
• 3.2.3 吸附量的测定37
• 3.3 结果与讨论37-51
• 3.3.1 电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)关系特性分析37-46
• 3.3.1.1 不同电极的影响37-41
• 3.3.1.2 不同染料吸附方式的影响41-44
• 3.3.1.3 真空气相吸附时温度的影响44-46
• 3.3.2 IPCE结果分析46-48
• 3.3.3 薄膜电极吸附量48-51
• 3.3.3.1 不同染料吸附方式的影响48-51
• 3.3.3.2 相同制备条件下不同电极吸附量的比较51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 结论53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 研究成果及发表论文59-60
• 作者及导师简介60-61
• 北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书61-62

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