鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:913次 | 2018年08月16日
Ti02納米線在柔性染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用
Ti02納米線的制備及在柔性染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用程存喜,林建明肖堯明,陳媛,范樂慶,黃妙良(華僑大學(xué)材料物理化學(xué)研究所,環(huán)境友好功能材料教育部工程中心,福建泉州362021)表征。將制備好的TNWs與Ti2混合,以乙醇、水作為分散劑制備穩(wěn)定均一的Ti2膠體。采用刮涂法在ITO/PEN襯底上低溫制備了柔性光陽極和染料敏化太陽能電池(DSSC),對(duì)其進(jìn)行形貌及光電性能等表征和測(cè)試,分析TNWs的量對(duì)電池性能的影響。結(jié)果表明,加入TNWs可達(dá)到增加電子傳導(dǎo)從而提高電池效率的目的。經(jīng)優(yōu)化發(fā)現(xiàn),摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%的TNWs時(shí),電池的性能最好,所組裝的柔性DSSC在100mW/cm2模擬太陽光照下,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)2.59%:T2納米線;染料敏化太陽能電池;水熱法;低溫;柔性光陽極1991年瑞士學(xué)者Grltzel等發(fā)明了染料敏化太陽能電池(DSSC)以來,由于其成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn),引起了人們廣泛的興趣,其光電轉(zhuǎn)化效率已高達(dá)12%.通常所制備的光陽極都是由Ti2顆粒形成的介孔薄膜,為增加電子的傳遞,一些研究者通過摻入Ti2納米管和納米線等來達(dá)到這一目的。
目前所研究的DSSC大多都是以導(dǎo)電玻璃為襯底,其易碎、質(zhì)量重等缺點(diǎn)限制了其廣泛的應(yīng)用。而ITO/PEN透明導(dǎo)電薄膜具有質(zhì)量輕、可彎曲并且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此成為近年人們研究的熱點(diǎn)。然而以ITO/PEN透明導(dǎo)電薄膜作為襯底時(shí),其本身耐高溫較差,制備光陽極時(shí)無法采用高溫處理,因此采用低溫制備光陽極成為制備柔性DSSC的一個(gè)關(guān)鍵問題。張鳳等曾采用無水乙醇或水作分散劑,低溫制備的柔性電池效率達(dá)0.91%;Uchida和Hart等用微波處理Ti2薄膜,電池的效率分別達(dá)到2.本文采用傳統(tǒng)水熱法制備銳鈦礦Ti2納米線(TNWs),并與TiO2混合制備了均一穩(wěn)定的TiO2漿體,采用刮涂法低溫條件下在ITO/PEN襯底上制備柔性光陽極,以鍍鉑ITO/PEN為對(duì)電極,N719為染基金項(xiàng)目:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目(2009AA03Z217)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(90922028)料,碘、碘化鋰、四丁基碘化銨、4-特丁基吡啶和無水乙腈為電解質(zhì),制備出高效柔性DSSC.1材料與方法1.1試劑與儀器無水乙醇、碘、碘化鋰、四正丁基碘化銨、4-正丁基吡啶、無水乙腈;商用TO2(P25,德國)、鹽酸、NaOH;敏化染料n/cm2,日本)柔n/cm2,日本);可控溫磁力攪拌器(CMAGHS4,德國IKA);馬弗爐(上海,加入5.0%TNWs后的電池光電性能高于不加時(shí)所制備的電池由此我們獲得了短路電流密度為4.59電壓為0.784V,填充因子為0.721,光電轉(zhuǎn)化效率為3結(jié)論合,185°C下水熱12h制備均一穩(wěn)定的Ti2膠體,通過表征與測(cè)試發(fā)現(xiàn),加入TNWs能夠有效提高柔性DSSC光電性能,且在光強(qiáng)為100mW/cm2的模擬太陽光照下,加入5.0%TNWs所組裝的電池的光電轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到2.59%.
上一篇:石墨烯防腐涂料靠譜嗎?
下一篇:分析太陽能電池的最大功率