染料敏化太陽電池（DSSC）自問世以來,一直是新能源領(lǐng)域研究的熱點。器件內(nèi)部染料敏化薄膜是DSSC在光電轉(zhuǎn)化過程中的核心部件,而薄膜表面染料吸附量是影響敏化薄膜性能的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的測量或控制染料吸附量的方法是用解吸附液沖洗或浸泡敏化薄膜,通過控制解吸附液的濃度、浸泡時間等條件間接控制解吸附過程,難以精確地干預(yù)染料解吸附速率。長期穩(wěn)定性差是阻礙DSSC市場化一個重要因素,大量研究結(jié)果都將DSSC的不穩(wěn)定指向了Dyed-TiO₂/EL界面,但是尚未有定論�；诖�,本論文開展了電場作用下納米多孔TiO₂薄膜表面多吡啶釕染料分子解吸附動力學(xué)、電解吸附機理、定量解吸附染料研究,以及基于電解吸附技術(shù)重構(gòu)Dyed-TiO₂/EL界面對于電池穩(wěn)定性和延長電池壽命的研究。首先,探究了不同外加電勢、薄膜厚度以及解吸附液濃度等條件對電解吸附染料特性的影響,結(jié)果表明電解吸附是一種精確、可直接控制薄膜上染料吸附量的有效手段;根據(jù)Langmiur等溫吸附理論和準一級反應(yīng)動力學(xué)方程得到了-0.6 V電勢作用下染料解吸附速率k_d... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

染料敏化太陽電池結(jié)構(gòu)圖

南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論DSSC 的光電轉(zhuǎn)換效率 由短路電流密度（Jsc）、開路電壓（Voc）和填充因子（FF）綜合決定，如式（1-1）： = × = × × （1-1）式中，Sactive為器件有效面積，Pin為單位面積輸入光功率。圖 1-2 為 DSSC 器件基于二極管的等效電路模型，其伏安特性可由如下公式（1-2）描述：C3C1I

南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論需要吸附染料進行敏化來拓寬光譜吸收范圍，提高對光的利用率。入射光只有被染料敏化劑吸收并注入電子到半導(dǎo)體導(dǎo)帶中才能轉(zhuǎn)化為光電子，因此染料敏化劑作為DSSC的關(guān)鍵組成部分，其吸收入射光子的能力、轉(zhuǎn)化光電子的能力、與TiO2的配合能力等直接影響著DSSC的光電性能[6]。目前應(yīng)用最為廣泛的染料敏化劑為多吡啶釕類敏化劑，包括羧酸多吡啶釕、膦酸多吡啶釕和多核聯(lián)吡啶釕三種。羧酸多吡啶釕類敏化劑，吸附基團為平面結(jié)構(gòu)，電子可以迅速注入TiO2導(dǎo)帶中，優(yōu)于以膦酸作為吸附基團，其中心膦原子sp3雜化，為非平面結(jié)構(gòu)，不能和多吡啶平面很好地共軛，電子激發(fā)態(tài)壽命較短，不利于電子注入；以及優(yōu)于體積較大，難以進入納米TiO2孔洞，從而限制吸光效率的的多核聯(lián)吡啶釕類敏化劑。N3、N719和黑染料為性能優(yōu)異的羧酸多吡啶釕類敏化劑代表[7,8]，其分子結(jié)構(gòu)式如圖1-3。(c)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]稀土上下轉(zhuǎn)換材料在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用[J]. 郭海永,趙麗,王世敏,董兵海,吳亞丹,夏思.  功能材料. 2017(06)
[2]柔性染料敏化太陽能電池TiO2光陽極的制備[J]. 陳蔚,劉陽橋,羅建強,靳喜海,孫靜,高濂.  無機材料學(xué)報. 2014(06)

博士論文
[1]染料敏化太陽能電池TiO2光陽極的微納結(jié)構(gòu)設(shè)計與界面調(diào)控[D]. 趙培陸.吉林大學(xué) 2017
[2]二氧化鈦納米片基染料敏化太陽能電池的制備[D]. 范佳杰.武漢理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]染料敏化太陽電池“成熟期”內(nèi)固/液界面過程研究[D]. 梁忠冠.南昌航空大學(xué) 2015
[2]染料敏化太陽電池（DSSC）光陽極的研究[D]. 陳東坡.河北工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3519262