tio2浆料的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文Ti02浆料的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究作者姓名：曹慧霞指导教师：李明亚教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：赵骧教授评阅人：齐西伟教授赵建玲教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialScienceResearchonPreparationofTi02PasteandItsApplicationinDye--

2、sensitizedSolarCellsByCaoHuixiaSupervisor：ProfessorLiMingyaNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：嗜茎雷日期：加怿．多、叼学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年一学位论文作者签名：嗜交官答_@IIII：加脚、多、叼导师签名：／雾嗣五签字日期：少l牛'z·I(1万方数据东北大学硕士学位论文摘要Ti02浆料的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究摘要染料敏化太阳能电池(Dye．sensit

4、izedSolarCells，DSSC)是一种新型太阳电池，其制作工艺简单、成本低、性能稳定且无污染，具有广阔的应用前景。本文采用研磨法和水热法制备了Ti02浆料。并以导电玻璃为基底，通过丝网印刷法制备出Ti02光阳极薄膜。然后组装成电池，对其光电转换效率进行了测试与分析。并以性能较好的TiO：浆料作为光阳极活性层材料，研究磁控溅射阻挡层、丝网印刷散射层浆料对DSSC性能的影响，制备出稳定且高效的DSSC。在研磨法制备Ti02浆料方面，研究了固含量对Ti02浆料及DSSC性能的影响。并在最佳的固含量条件下，研究了HN

5、03处理P25粉和掺入不同比例的介孔Ti02对浆料、光阳极薄膜的质量以及DSSC性能的影响。结果表明，浆料中Ti02固含量为18％左右时，浆料性能最好：HN03能有效分散Ti02颗粒，提高薄膜的孔隙率；介孔Ti02：P25=2：8时，所制作的DSSC性能最好，由5．07％提高到5．47％。在水热法制备Ti02浆料方面，探究了钛酸异丙酯水解pH值、水解浓度、水热合成温度及时间四个因素对Ti02物相、形貌、晶粒尺寸的影响，以及对电池性能的影响，优化了实验的工艺参数。在最佳工艺参数组合的条件下所制备的DSSC光电转化效率达

6、到5．87％，与其他参数下所制备的电池相比有很大的提高。最后对浆料的稳定性进行了测试。以性能较好的Ti02浆料作为光阳极活性层材料，在此基础上对光阳极进行工艺优化。首先采用磁控溅射的方法在导电玻璃上先沉积致密Ti02阻挡层，探索不同厚度的阻挡层对DSSC性能的影响。并在最优厚度阻挡层的基础上，探究200nmTi02大颗粒浆料和400nmTi02介孔球浆料散射层对DSSC性能的影响，结果表明，400nm散射层的效果更明显，使电池的光电转换效率由6．09％提高到6．85％，提高了12％。关键词：染料敏化太阳能电池；Ti0

7、2浆料：研磨法；水热法；优化．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonPreparationofTi02PasteandItsApplicationinDye—sensitizedSolarCellsAbstractDye．sensitizedsolarcell(DSSC)isanewtypeofsolarcells．Withsimplefabricationprocedure．10Wcost,stableperformanceandfriendlytoenvironment，ithas

8、abroadprospectofapplication．Inthisthesis，theTi02pasteswerepreparedbymethodsofgrindingandhydrothermalsynthesisrespectively．ThentheTi02pasteswerecoatedontheconductiveglassbyth