TiO2“核-壳”结构在染料敏化太阳电池中的应用.pdf

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1、物理化学学-~(WuliHuaxueXuebao0ctoberActaP纫博．一Chim．Sin．2011，27(10)，2367-23722367[Article】Ⅵ，、^，w．whxb．pku．edu．cnY2O3／Ti02“核．壳"结构在染料敏化太阳电池中的应用李文欣胡林华戴松元(中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室，中国科学院等离子体物理研究所，合肥230031)摘要：在纳米TiO多孔薄膜表面包覆超薄绝缘体，形成“核一壳”结构的势垒层，是目前染料敏化太阳电池(DSC)光阳极改性的研究热点之一．本文选取氧化钇(Y

2、20，)作为包覆层材料，采用浸渍法对纳米TiO多孔薄膜进行修饰。研究YO包覆处理对TiO薄膜微观结构及能带结构的影响：将浸渍法制备得到的YO／TiO“核．壳”结构光阳极应用于DSC中，研究了包覆层对电子传输复合以及DSC光电转换性能的影响．结果表明，Yz0s包覆处理后，薄膜的平带电势负移，且电子复合得到有效抑制，电子寿命增大，电池的开路电压明显提高研究表明，适量引入YO。可以达到改善电池性能的目的．关键词：氧化钇：电子复合：平带电势：染料敏化太阳电池中图分类号：0646；0649Core·ShellStructureo

3、fY203fTiO2forUseinDyeSensitizedSolarCellsLIWen—XinHULin—HuaDAISong—YuanLKeyLaboratoryofNovelThinFilmSolarCells，InstituteofPlasmaPhysics．ChineseAcademyofSciencesHefei230031，PR．China)Abstract：ThedepositionofathininsulatinglayeraroundtheTi02f¨mtOf0rma“core—shell”st

4、ructureisapromisingapproachforthemodificationofele~rodes．ThisiscurrentlyoneofthefocusesinthedyesensitizedsolarcellfDSC)，whichhasreceivedmuchattentionfordevelopmentoflow-costandsimpleassemblytechnology，Inthispaper，yttriumoxide(Y203)，asashellmaterial，wascoatedonto

5、theTi02fiImbyadippingmethod．TheY2OdTiO2“core—shell”electrodewasthenusedtofabricatetheDSC．ThecompositionandstructureoftheY203，TiO2f¨mweremeasured．TheeffectsoftheY2O3layerontheflatbandpotentiaI．electronrecombination．andthecharacterIsticsOfDSCwereinvestigatedindeta

6、il．Resultssuggestlhatthefiat．bandpotentialofthefiImshiftednegativelywhenTi02wascoatedwithY203whileelectronrecombinationlossattheTlO2／electrolyte／dyeinterfacewasefectivelyreduced．Asaresult，the“coreshell”electrodeprovidedalongerelectronIifetimevaluecomparedwiththe

7、uncoatedTi02electrodeandultimatelytheopen—circuitvoltageincreaseddramatically~StudiesshowthatthecellperformancecanbeimprovedbvtheintroductionofaproperamountofY203totheDSC．KeyWords：Yttriumoxide；Electronrecombination；Flat-bandpotential；Dyesensitizedsolarce引言太阳电池中最

8、具有代表性之一的染料敏化太阳电近年来世界能源问题目益严峻，作为新型薄膜池(DSC)，以其简单的制作工艺、潜在的低成本、无Received：July4，20l1；Revised：August3，20ll；PublishedonWeb：Augustl7，2011．Correspondingauthor．Email：sydai@ipp．