二氧化钛电极的低温制备及其在dssc中的应用【文献综述】

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1、毕业论文文献综述二氧化钛电极的低温制备及其在DSSC中的应用摘要:染料敏化太阳能电池很好的弥补了硅基太阳能电池缺点，它具有原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产屮ft有较大的优势等特点，M时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具冇重要的意义。关键词：能源，太阳能，可再生.当今全世界都面临F1益严峻的能源危机和环境危机。虽然在刚刚W幕的哥本哈根世界气候人会上没能达成-项具有法律约朿力的I办议，促世界各国都在将节能减排作为熏要任务已是不争的事实。作为负责任的大国，我国一直积极应对气候问题，计划到2020年，非

2、化石能源占一次能源消赀的比重达到15%左心。太阳能是一种清洁、无污染，安全可靠，几乎取之不从的能源，外且分布范围广布全球。对太阳能的利川在全球范围内都是研究热点。n前主流的光电转换器件足硅系太阳能电池，虽然硅太阳能电池具有光电转换效率高，性能稳定等优点，但是在硅太阳能电池（p-n结电池）屮，光生电子和电子的传输都要依靠硅基来完成，容易导致电子的S合。要减少屯子S合就必须制备高纯度的硅，这就导致了硅太阳能电池工艺a杂、成木较高，并且在制造过程中就需要先消耗大s能s。染料敏化太阳能电池（DSSC）是第三代太阳能电池，DSSC的研究最甲•于瑞十Gratzel教授在1991年

3、取得突破。Gratzel教授领导的研究小纽把平板电极改换成纳米多孔电极，外纟II装成染料敏化纳米品太阳能电池（DSSC）,电池的光电效率转换达到了7.1%,为DSSC的研究开辟了新天地。在染料敏化太阳能电池（DSSC）屮染料受光激发产生电子，电子通过n型宽禁带半导体（TiO2）传输。光生电了和电了传输的功能分别由染料和TiO2来完成，这种结构木身就大大减少了电了S合，对宽禁带半导体（TiO2）的纯度要求不高。所以DSSC的原料广泛、成木低廉、工艺简单，有望成为传统蛙系太阳能电池的矜代产品。现己脊欧笑KonarkaTechnologies,G24Innovations等

4、公司的商业化产品面世。M然已有商业化的DSSC面世，侃足其光电转换效率和硅系太阳能电池相比还存在差距。如果在具冇成木优势的难础上，能进一步提岛DSSC的光电转换效率，将极大增强DSSC的商业竞争力。染料敏化太阳能电池（DSSC）主要由TiO2电极、电解质、染料、对电极等组成。艽屮TiO2电极起着负载染料、传输电子的任务，是DSSC屮的关键部件。丁102粒子的晶型、粒径、形状等因素都会影响TiO2电极的性能，进而影响DSSC的光电转换效率。在DSSC研究领域一直冇众多研究人员致力于TiO2电极的优化，探求TiO2粒子的晶型、粒径、形状等因素和TiO2电极性能之fuj的对

5、疢关系，这些研究对DSSC的研究、制造都将产生重要的推动作二氣化钛电极的低温制备，2003年，D.Z.Zhang等采用水热法制备了柔性电极。具体力*法是将纳米TiO2粉末(P25)加入到TiC14，TiOSO4或Ti(OiPr)4的冰水溶液中，在玛瑙研钵中研磨或电磁搅拌沿得到粘滞的糊状液，将此糊状液涂覆在ITO..PETIfti上。然后将ITO..PET放入带冇高压釜屮进行水热处理。2005年，乎成玉等将TiO2薄脱放于盛满蒸馏水的非密闭界器屮，在10().卜加热4h后从水屮取出。所得电池的光电转换效率为1.9%，似低于在高压釜中所得薄膜电极的光电性能。2008年C.

6、Y.Jiang等用低温水热法制备出了阵列式的ZnO纳米线溥膜。他们发现纳米线之间的缝隙能奋效地释放弯曲应力，基板在弯曲半径小至2mm吋仍不会脆裂。以ZnO纳米线薄膜和镀Pt/ITO/PET组成的DSSC在弯曲下仍保冇原木的光伏特性，电池效率为1.9%。此种方法操作简便，节约能源，成木低，成脱快，沉积脱厚度在较人范围A均匀可控等优点，而且特别适用于柔性TiO2纳晶多孔薄膜电极的低温制备，从而可以避免尚温烧结对柔性导电基底的破坏。所制备的TiO2纳品多孔傅膜电极可应用于染料敏化太阳能电池及光电催化电极等领域。当然还有其他的很多种方法可以达到预期的效果。由于柔性DSSC具冇

7、价格低廉、制作简单、重S轻和可弯曲的优点，更能满足设计和应用需求。柔性DSSC电极的研究起少较晚，人都集屮在2000年以主要由II木、美国、屮国、韩国、瑞典和芬兰等少数儿个国家在研究，似研究进程十分迅速，其屮円本的研究工作十分突出。目前，影响电池效率的主要因素是基体与TiO2溥膜的结合力较差，导致光生电子在这个界面大量湮没；采用的基体大多是透光率较差的PETIT0,降低了电池对太叩光的利用率，导致电池光电转换效率较低。因而，柔性DSSC还需要做大fi的研究工作才能充分发挥艽应用潜力。一方而，由于柔性电极组成的DSSC光电效率普遍较低，因此只科提窈柔性