有机光学非线性染料敏化纳米晶TiO<,2>薄膜太阳能电池的制备与性能研究
采用涂敷法制备了纳米晶TiO2多孔薄膜电极以及掺杂金属离子的纳米晶TiO2多孔薄膜电极，运用多种结构分析和表面分析手段对膜电极进行了晶型、形貌等结构性能的测试。测试结果表明采在本实验条件下可得到具有多孔性的薄膜电极，而通过对掺杂金属离子的纳米晶TiO2多孔薄膜电极的研究表明：金属离子掺杂后并未改变TiO2薄膜的表面形貌，同时含有金属离子的纳米晶TiO2多孔薄膜电极的禁带宽度明显减小，从而有利于电子的吸收和传输。这些实验结果为后续实验的研究奠定了良好的基础。
用电沉积法制备了Pt/ITO对电极，采用原子力显微镜、X-射线衍射和循环伏安法研究了镀铂导电玻璃电极的表面结构和电催化性能，从而确定了对电极的最佳工艺条件，同时指出对电极的电催化性能是染料敏化太阳能电池光电转化中的一个重要因素。
通过对染料敏化太阳能电池光阳极的进行极化研究，得到了以酸性湖蓝为敏化剂的染料敏化太阳能电池光阳极的最佳极化条件，并在此基础上对该极化电极以及掺杂金属离子的光阳极进行了介电性能方面的测试，得到了较好的实验结果。
将上述制备的电极组装成染料敏化太阳能电池，进行光电和热电的转化测试研究，测试结果表明，染料的协同敏化能显著提高染料敏化太阳能电池的短路光电流(Isc)，而经过实验所选的几种金属离子掺杂的染料敏化太阳能电池的开路电压(Voc)和短路电流(Isc)值则明显有所降低，说明这几种金属离子的掺杂效果对于该电池是不理想的。热-电转化的测试中，观察到较高的热-电转化开路电压(Voc)，但是并未得到期望的热-电转化短路电流(Isc)，说明通过极化手段来实现热-电转化，仍需要对实验原料、条件进行再优化。
染料敏化;薄膜太阳能电池;纳米晶;多孔薄膜电极;协同敏化;金属离子掺杂;酸性湖蓝
湖北大学
硕士
有机化学
王世敏
2006
中文
TM914.42;TB383
85
2007-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）