將太陽能轉(zhuǎn)化為電能是解決能源和環(huán)境問題的有效途徑之一。染料敏化太陽能電池(DSCs)是一種可以完成光電轉(zhuǎn)換的器件,然而傳統(tǒng)液態(tài)染料敏化太陽能電池面臨著電解質(zhì)泄露和電極腐蝕等問題。以空穴傳輸材料2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(Spiro-OMeTAD)取代DSCs中的液態(tài)電解質(zhì)得到的固態(tài)染料敏化太陽能電池(ssDSCs)可以解決上述問題。但是由于Spiro-OMeTAD的螺旋結(jié)構(gòu)中心會(huì)導(dǎo)致分子無法在其薄膜內(nèi)部形成有效堆積,造成本征態(tài)Spiro-OMeTAD的電導(dǎo)率和空穴遷移率較低,相應(yīng)ssDSCs的性能也較差。摻雜是一種能夠有效提升有機(jī)半導(dǎo)體性能的方法。然而,現(xiàn)有的具有摻雜作用的空穴傳輸材料添加劑在常用有機(jī)溶劑中溶解度低、對(duì)環(huán)境敏感、合成與純化困難。因此,有必要開發(fā)新型可用于提升ssDSCs性能的空穴傳輸材料添加劑。以2,2,6,6-四甲基哌啶氧銨溴鹽(TEMPO-Br)作為ssDSCs中空穴傳輸材料添加劑。紫外-可見吸收光譜測(cè)試發(fā)現(xiàn),TEMPO-Br可將Spiro-OMeTAD氧化為Spiro-OMeTAD+。電導(dǎo)率和載流子遷移率測(cè)試發(fā)現(xiàn),...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖１．１固態(tài)染料敏化太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ?ｓｔａｔｅ?ｄｙｅ?ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ??

?１．１．１固態(tài)染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)與組成??目前，ｓｓＤＳＣｓ的結(jié)構(gòu)如圖１．１所示，其主要組成是透明導(dǎo)電氧化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ??ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｏｘｉｄｅ，ＴＣＯ）基底、致密層（Ｃｏｍｐａｃｔｌａｙｅｒ）、染料敏化的納米氧化物半導(dǎo)體??（Ｄｙｅ?ｓｅｎｓｉｔｉ....

圖１．４固態(tài)染料敏化太陽能電池的單色光轉(zhuǎn)化效率與積分電流密度曲線??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?ＩＰＣＥ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?Ｊｓｃ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ａ?ｓｓＤＳＣ??

??（１３）??ｉｎｃｉｄｅｎｔ?ｐｈｏｔｏｎｓ??ｓｓＤＳＣｓ的ＩＰＣＥ曲線和積分電流密度曲線如圖１．４所示。積分電流密度是由每個(gè)波??長(zhǎng)下ｓｓＤＳＣｓ的電流密度積分得到的，與Ｊ—Ｐ測(cè)試得到的短路電流密度對(duì)應(yīng)。??１００１???．９??■?８??８０?？?７?－??ｊ?＼?／?....

圖１．５?ｓｓＤＳＣｓ中１１０２光陽極的截面掃面電子顯微圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｔｉ〇２?ｐｈｏｔｏａｎｏｄｅ?ｆｏｒ?ｓｓＤＳＣｓ??

ｓｓＤＳＣｓ中常用的光陽極材料是Ｔｉ０２，近年來報(bào)道的高效ｓｓＤＳＣｓ的光陽極是??用松油醇按一定比例混合的商業(yè)化的Ｔｉ０２漿料（１８ＮＲ－Ｔ，Ｄｙｅｓｏｌ）經(jīng)絲網(wǎng)印刷后燒結(jié)??得到的，納米顆粒的尺寸約為２０?ｎｍ，厚度約為２?（ｉｍ，其截面ＳＥＭ如圖１．５所示。??顯??ｍｍ?....

圖１．９應(yīng)用于ｓｓＤＳＣｓ的芳胺類光敏染料??Ｆｉｇｕｒｅ?１．９?Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ａｒｏｍａｔｉｃ?ａｍｉｎｅ?ｍｏｉｅｔｙ?ｆｏｒ?ｓｓＤＳＣｓ??－１１?－??

?＼?＼??圖１．８應(yīng)用于ｓｓＤＳＣｓ的含二氫吲噪、方酸、茈、咔哩、低聚噻吩等基團(tuán)的光敏染料??Ｆｉｇｕｒｅ?１．８?Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｉｎｄｏｌｉｎｅ，?ｓｑｕａｒａｉｎｅ，?ｐｅｒｙｌｅｎｅ，?ｃａｂａｚｏｌｅ?ａｎｄ?ｏｌｉｇｏ?ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ?....

本文編號(hào)：3926147