摘要：染料敏化太陽能電池(DSSC)以其優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換效率和低廉的成本在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用方面成為研究熱點(diǎn),而二氧化鈦(TiO2)納無序堆積電子傳輸慢,為提高TiO2薄膜的電子傳輸性能和光電轉(zhuǎn)換效率以及避免使用昂貴的釕系配合物染料,本論文主要研究了兩步法制備TiO2復(fù)合薄膜,有機(jī)非金屬吲哚類染料D102敏化的染料敏化太陽能電池性能。 1、制備PW12-TiO2粉體,PW12-TiO2和TiO2按比例稱取,加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑、造孔劑等制備漿料,通過刮涂法得到PW12/TiO2薄膜,并通過場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X-射線衍射(XRD)、電化學(xué)分析等手段進(jìn)行了形貌、光吸收性質(zhì)及D102染料敏化后組裝的太陽能電池性能的研究。研究表明：PW12-TiO2粉體為20nm顆粒,TiO2以銳鈦礦為主,Keggin型磷鎢酸結(jié)構(gòu)保持。兩步法制備的PW12/TiO2薄膜,磷鎢酸的引入不改變TiO2薄膜的形貌和結(jié)構(gòu),促進(jìn)了電子在薄膜內(nèi)部的傳輸和電子空穴的分離,降低了電子在薄膜中傳輸阻力,提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。DSSC電池開路電壓基本保持不變,短路電流密度有較大提高,最大短路電流密度為9.52m...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太陽能電池結(jié)構(gòu)與原理
    1.3 染料敏化太陽能電池發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.3.1 光陽極
        1.3.2 敏化染料
        1.3.3 對電極
        1.3.4 電解質(zhì)體系
    1.4 TiO₂薄膜光陽極研究進(jìn)展
        1.4.1 TiO₂納米晶粒薄膜
        1.4.2 TiO₂一維納米結(jié)構(gòu)薄膜
        1.4.3 TiO₂離子摻雜薄膜
        1.4.4 TiO₂量子點(diǎn)敏化納米薄膜
        1.4.5 TiO₂納米復(fù)合物薄膜
    1.5 論文選題意義與研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)與測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 FTO導(dǎo)電玻璃預(yù)處理
    2.3 復(fù)合粉體及TiO₂光陽極的制備
    2.4 染料敏化太陽能電池的組裝
    2.5 復(fù)合粉體與TiO₂薄膜表征
        2.5.1 組成結(jié)構(gòu)表征
        2.5.2 光吸收性質(zhì)表征
        2.5.3 掃描電鏡與透射電鏡
    2.6 DSSC電池的性能測試
        2.6.1 電池的Ⅰ-Ⅴ曲線
        2.6.2 單色光光電轉(zhuǎn)換效率
        2.6.3 交流阻抗
3 PW₁₂/TiO₂染料敏化太陽能薄膜電池的制備及性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 PW₁₂-TiO₂粉體的制備
        3.2.2 PW₁₂/TiO₂薄膜的制備
        3.2.3 基于PW₁₂/TiO₂薄膜的DSSC的組裝
    3.3 PW₁₂-TiO₂粉體和PW₁₂/TiO₂薄膜的表征
        3.3.1 PW₁₂-TiO₂粉體的表征
        3.3.2 PW₁₂/TiO₂薄膜的表征
    3.4 DSSC性能測試與分析
        3.4.1 DSSC的Ⅰ-Ⅴ曲線與分析
        3.4.2 DSSC的IPCE測試與分析
        3.4.3 DSSC的EIS測試與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 PW₁₂/WO₃/TiO₂染料敏化太陽能薄膜電池的制備及性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 WO₃-TiO₂粉體的制備
        4.2.2 PW₁₂/WO₃/TiO₂薄膜的制備
        4.2.3 基于PW₁₂/WO₃/TiO₂薄膜的DSSC的組裝
    4.3 WO₃-TiO₂粉體和PW₁₂/WO₃/TiO₂薄膜的表征
        4.3.1 WO₃-TiO₂粉體的表征
        4.3.2 PW₁₂/WO₃/TiO₂薄膜的表征
    4.4 DSSC性能測試與分析
        4.4.1 DSSC的Ⅰ-Ⅴ曲線與分析
        4.4.2 DSSC的IPCE測試與分析
        4.4.3 DSSC的EIS測試與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝



本文編號：3794364