资源描述：
《不同二氧化钛电极制备方法对染料敏化太阳能电池性能地影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第23卷第4期液晶与显示Vol123,No142008年8月ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplaysAug.,2008文章编号:100722780(2008)0420432205不同二氧化钛电极制备方法对染料敏化太阳能电池性能的影响12322刘炜华,颜鲁婷,梁嘉,王鹏(1.广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁530004,E2mail:weihuakliu@163.com;2.北京交通大学理学院,北京100044)摘要:分别用溶胶凝胶法、电泳法以及溶胶凝胶与电泳复合法在导
2、电玻璃上制备了二氧化钛薄膜。利用SEM及XRD对样品进行了表征。将所制得的薄膜用于染料敏化太阳能电池中,比较了3种方法所制得的电池的输出性能。其中溶胶电泳复合法所制备的薄膜用于电2池,开路电压达到0.7V,短路电流达到12.59mA/cm,填充因子达到0.55,效率达到3.14%,远远高于其他两种方法所制得的电池效率。关键词:溶胶凝胶;电泳沉积;二氧化钛;染料敏化+中图分类号:TN304.2.1;TM615文献标识码:A半导体膜的研究和制备一直是研究的热点。制备1引言[4][527]方法包括粉末涂敷法、溶胶凝胶法、水
3、热近20年来,作为人类解决未来能源问题的途[8][9][10,11]法、磁控溅射法、电泳沉积法等。这些径之一,各类太阳能电池的研究与应用得到了很制备方法各有优缺点。其中粉末涂敷法和电泳沉大发展。硅太阳能电池已实现商业应用,但因受积法制备的薄膜呈多孔状,有利于吸附更多的染原材料、工艺技术和价格的限制,要想在近期内得料,但与玻璃基底结合不好,易脱落。溶胶凝胶法到大规模的应用还比较困难。1991年瑞士和磁控溅射法制备的薄膜与玻璃基底结合较好,Gr¾tzel小组在Nature上报导的染料敏化的但膜比较致密,不利于染料的吸附。
4、TiO2纳米晶多孔膜作为光电阳极的化学太阳能本文分别用溶胶法、电泳法以及溶胶电泳复[1]光电池,称为染料敏化纳米晶体太阳能光电池合法在导电玻璃上制备了二氧化钛薄膜。利用(Dye2SensitizedNanocrystalinePhotovoltaicSo2SEM及XRD对样品进行了表征。将所制得的薄larCells)或Gr¾tzel电池,目前其光电转换效率膜用于染料敏化太阳能电池中,比较了3种方法[223]已稳定在10%以上,而成本仅为硅光电池的所制得的电池的输出性能。其中溶胶电泳复合法1/5～1/10,使用寿命可达
5、15年以上。该类太阳所制备的薄膜用于电池,开路电压达到0.7V,短2能电池具有结构、工艺简单、成本低廉、易于制造路电流达到12.59mA/cm,填充因子(FF)达到的优点;其光电压是纳米TiO2在光照下的Femi0.55,效率达到3.14%,远远高于其他两种方法能级与电解质氧化2还原电势之差,对光强度变化所制得的电池效率。和温度变化不敏感,光稳定性好,对环境无污染,2实验是一种非常有前途的清洁太阳能装置,对它的研究将有利于缓解当今世界的能源危机问题,具有2.1试剂与仪器非常重要的现实意义。钛酸四丁酯,分析纯,北京市兴
6、津化工厂;无近年来,对染料敏化太阳能电池中二氧化钛水乙醇,分析醇,北京化工厂;硝酸,分析醇,北京收稿日期:2008203214;修订日期:20082042153通讯联系人,E2mail:ltyan@bjtu.edu.cn第4期刘炜华,等:不同二氧化钛电极制备方法对染料敏化太阳能电池性能的影响433化工厂;二氧化钛P25(Degussa);异丙醇,分析2.5染料敏化太阳能电池组装及光电性能测试纯,北京化工厂;聚乙二醇600,化学纯,广东汕头将有机染料D102配制成浓度为0.5mmol[12]市西陇化工厂;有机染料D10
7、2,上海帝合化工的四氢呋喃溶液。染料溶液呈橙色。上述制备好技术有限公司。FTO导电玻璃,秦皇岛耀华。的TiO2薄膜放入其中浸泡过夜。取出用无水乙8522恒温磁力搅拌器;KW24A型台式匀胶醇冲洗,然后用吹风机吹干。机;SRJX24213型马弗炉;ND4型行星式球磨机;将氯铂酸溶于异丙醇,旋涂在清洗干净的导[13,14]直流稳压电源;Y2000型X射线衍射仪;电玻璃上面,380℃退火15min,和以上吸附JSM6700F扫描电子显微镜。2410高精度电流染料的二氧化钛电极组装在一起,注入电解液,用电压测试系统。2410
8、高精度电流电压测试系统测试电池的I2V2.2溶胶的制备曲线。取4mL钛酸四丁酯和10mL无水乙醇混3结果与讨论合,记为溶液A,1mL硝酸中加入2mL水,记为溶液B。磁力搅拌下,将B缓缓加入A中,然后3.1XRD分析缓缓加入2mL无水乙醇,磁力搅拌30min。用Y2000型X射线衍射仪对TiO2膜进行2.3电泳液的制备XRD测定,如图2所示。图2
