高效染料敏化太陽(yáng)能電池的光陽(yáng)極的研究.pdf

1、在人類社會(huì)飛速發(fā)展的今天,環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題已經(jīng)成為危及人類生存的兩大問(wèn)題,所以,開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展的清潔能源是一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)。染料敏化太陽(yáng)能電池自開(kāi)發(fā)出來(lái)就因其眾多的優(yōu)點(diǎn)引來(lái)各國(guó)研究工作者的密切關(guān)注,這種電池低成本、高光電轉(zhuǎn)換效率、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,非常有可能替代硅晶電池成為下一代光伏產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)品。
　　基于染料敏化太陽(yáng)能電池的研究現(xiàn)狀,本文通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)這種高性能電池進(jìn)行了研究。
　　(1)我們通過(guò)在染料敏化太陽(yáng)能電池

2、光電極中摻入聚苯乙烯微球并燒結(jié)去除的方法制備了TiO2空洞電極,這種電極會(huì)對(duì)進(jìn)入電極的太陽(yáng)光進(jìn)行一系列有效的散射和吸收,并最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率,光電效率可從3.66％提高到5.43%。
　　(2)通過(guò)水熱法制備TiO2納米線,再將一定比例的納米線和納米顆?；旌现苽鋸?fù)合電極,這種電極可以有效提高電極收集電子的能力,進(jìn)而提高電池的短路電流和光電轉(zhuǎn)換效率。
　　(3)運(yùn)用水熱法制備三級(jí)結(jié)構(gòu)的染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極,解釋了溶

3、液中納米線和納米海膽的形成機(jī)理;通過(guò)對(duì)比,最終得出經(jīng)過(guò)TiCl4處理的納米海膽電極具有最高的光電轉(zhuǎn)換效率3.25%,主要是因?yàn)檫@種三級(jí)結(jié)構(gòu)的染敏電池電極在增加染料吸附量的同時(shí)也減少了電極內(nèi)部的電化學(xué)阻抗。
　　(4)介紹了由TiO2納米材料制備的自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包含器件結(jié)構(gòu)和組成材料相近的染敏電池和電致變色器件。在自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,TiO2染料敏化電池吸收太陽(yáng)光產(chǎn)生電壓,驅(qū)動(dòng)TiO2電致變色材料產(chǎn)生顏色變化反應(yīng),從而構(gòu)成一個(gè)智能的變