含有TiO_2刺球散射中心光阳极的设计及其在染料敏化太阳能电池的应用

【摘要】：采用水热法制备了一种刺球状TiO_2(NT),将其作为光散射中心,与纳米晶TiO_2混合,制备成一种底层为P25薄膜(作为染料吸收层),上层为添加NT散射层的混合结构的薄膜光阳极。探讨了NT添加量对薄膜性能的影响,实验结果表明,当NT与P25粉体的质量比为35%时电池光电性能最优,电池短路光电流密度为14.30 m A·cm~(-2),其光电转换效率达到7.38%。质量比继续增大,当达到50%时电池性能有所下降,光电转换效率降为5.99%,同时染料吸附量也由73.2μmol·cm~(-2)降到70.1μmol·cm~(-2)。这表明过量的大颗粒TiO_2刺球散射中心会减少光阳极的比表面积从而降低染料的有效吸附量,并且还会引起不必要的反向散射,只有适量的散射中心才能得到最佳性能的太阳能电池器件。 【作者单位】： 湖南农业大学资源与环境学院;中南大学化学化工学院;
【关键词】： 二氧化钛 染料敏化太阳能电池 散射中心 光阳极
【基金】：国家自然科学基金(No.21171175)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1991年Michael Graetzel发明纳米晶染料敏化太阳能电池(DSSC)[1],获得7.1%的光电转换效率,这种光伏电池的制作成本仅为硅太阳能电池的1/5~1/10,使用寿命能够达到20年以上。由于其制造工艺简单,成本低廉,原材料环保清洁等特性,DSSC近几年引起了科研工作者的浓厚兴趣。然而,目前

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