氧化鈦的超細(xì)納米晶微修飾及其DSSC性能.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)作為一種新型太陽(yáng)能電池，具有制備成本低、工藝簡(jiǎn)單和光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，常被稱(chēng)為第三代太陽(yáng)能電池。光陽(yáng)極做為DSSCs的關(guān)鍵組成部分，直接影響著其光電轉(zhuǎn)換性能。
　　納米氧化鈦P25被廣泛用做光陽(yáng)極原料，但以P25為陽(yáng)極的DSSCs存在孔徑過(guò)大及顆粒間缺陷多的問(wèn)題，本文以二羥基乳酸絡(luò)鈦酸銨（TALH）為鈦源，采用控制水解水熱的方法對(duì)P25進(jìn)行共混修飾，得到超細(xì)納米晶與P25的質(zhì)量比為30wt％(30

2、-P25)的混合顆粒，此混合顆粒粒徑分布更小，且成膜后的電極更平整，以其作為光陽(yáng)極材料制備成DSSCs，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6.83％，比單純P25光陽(yáng)極提高了28％。
　　光散射層的引入有延長(zhǎng)光程的作用，金紅石作為高折射率的材料被廣泛用于散射層，但是其具有較高的燒結(jié)活性，在燒結(jié)后，比表面積急劇減少;此外，散射層材料粒徑大，染料吸附量少，且在燒結(jié)過(guò)程中散射層與多孔層之間存在應(yīng)力收縮不一致，導(dǎo)致薄膜容易脫落。針對(duì)散射層的這兩個(gè)問(wèn)題，本論

3、文以二羥基乳酸絡(luò)鈦酸銨(TALH)為前驅(qū)體，通過(guò)對(duì)金紅石納米棒微球和氧化鈦亞微米散射顆粒的包覆修飾，達(dá)到了如下的兩個(gè)效果:1.對(duì)金紅石納米棒微球進(jìn)行包覆修飾，包覆后的微球燒結(jié)后比表面積的提高了52％，以此包覆后的納米棒金紅石微球作為散射層，制備DSSCs，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.34％，較未包覆的散射層提高了7％。2.對(duì)商業(yè)亞微米顆粒進(jìn)行包覆，經(jīng)過(guò)包覆后的亞微米顆粒的比表面積由5.5m2/g提高到16.7m2/g，亞微米顆粒表面的細(xì)晶粒燒