有序大孔TiO_2双层膜的设计合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用

【摘要】：以垂直沉积法制备的聚苯乙烯(polystyrene,PS)胶体晶体为模板,钛酸四异丙酯为钛源,通过浸渍-煅烧工艺制备了具有分层次有序结构的大孔TiO2双层膜,并作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱仪和氮气吸附-脱附分析仪等手段对样品进行了表征。结果表明,有序大孔TiO2薄膜较好地复制了PS模板的三维有序结构,且有较大的比表面积。光电性能测试结果表明,与以纯P25薄膜为光阳极的DSSCs相比,有序大孔TiO2双层膜为光阳极能够明显提高DSSCs的光电转换效率,可从4.16%提高到6.08%。该类型分层次有序结构大孔TiO2双层膜在DSSCs中具有重要的潜在应用价值。 【作者单位】： 常州大学材料科学与工程学院;苏州科技学院化学与生物工程学院;
【关键词】： 胶体晶体模板 TiO 双层膜 染料敏化太阳能电池
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51205032) 江苏省自然科学基金资助项目(BK2012158)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言Grtzel教授[1]于1991年首次报道了以联吡啶钌(Ⅱ)络合物染料敏化TiO2纳米晶薄膜太阳能电池,由于其制作成本低廉和制备工艺简单,引起极大关注。目前,染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)的光电转换效率(η)已超过12%[2]。DSSCs由染料敏化半导体氧化

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