染料敏化太阳电池工艺参数的优化

染料敏化纳晶TiO2薄膜太阳电池的性能受TiO2浆料组成、薄膜厚度、烧结工艺、染料浸渍时间、导电玻璃类型以及电极处理工艺等因素影响是很明显的。通过对上述各工艺参数的研究,探讨了它们对电池性能的影响规律,获得了最佳的工艺参数组合。

TiCl4处理对TiO2薄膜显微结构以及染料敏化太阳电池性能的影响

本文通过粉末涂敷法制备了纳米TiO2多孔膜,并用40 mM的TiCl4水溶液对多孔膜进行了表面处理,发现TiCl4处理对多孔薄膜的显微结构有重要影响。通过纳米TiO2多孔膜的表面形貌分析,发现TiCl4处理降低了薄膜因高温烧结而出现的"龟裂"现象,同时薄膜中微空洞数量增加,分布更均匀,进而显著提高了染料敏化太阳电池的光电转化效率。

高比表面纳米二氧化钛胶体、多孔电极及DSC电池的制备

以钛酸四丁酯为前驱物,冰醋酸为水解抑制剂,浓硝酸为胶溶剂,结合溶胶-凝胶与水热处理法成功制备了具有高比表面积的纳米二氧化钛胶体。除水、酸后,浓缩并添加有机粘结剂制成了纳米TiO2浆料。刷制多孔电极并组成电池后测试了其光电特性。调整胶溶剂-浓硝酸的添加量,制备了具有不同颗粒大小、晶型、比表面积的TiO2纳米颗粒。为了提高多孔薄膜的光散射效应,在浆料中添加了400 nm TiO2粉体,研究了其掺入量对电池特性的影响。结果表明,当硝酸加入量为1 mL、掺入20%大颗粒TiO2时,制备的电池效率达到4.19%(Jsc=8.32 mA/cm2,Voc=0.76 V,FF=66.31%)。

TiO_2纳米团聚体的制备及在太阳电池中的应用

利用钛酸四丁酯水解反应,结合溶胶-凝胶与水热处理法制备了TiO2纳米团聚体。以该团聚体制备染料敏化太阳电池的光阳极,不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,简化电池制备工艺。本文研究了水解pH值对粉体物理性质、电池效率的影响规律。结果表明,水解的pH值对TiO2纳米粒子的尺寸、分布以及染料敏化太阳电池光阳极的显微形貌、电池光电特性都有很大影响。当pH值为1时,制备的电池效率最高达到5.77%(Jsc=15.04 mA/cm2,Voc=0.73 V,FF=0.53)。

乙基纤维素对二氧化钛薄膜性能的影响研究

研究了乙基纤维素(M70)含量对染料敏化太阳电池电极质量、电池性能的影响规律。研究发现适当的M70可以明显改善TiO2电极质量,提高电池性能。但过多的乙基纤维素含量,会降低电池的开路电压和短路电流,对电池性能的提高不利。当乙基纤维素含量为0.5g,染料敏化太阳电池光电转换效率最高,达到5.6%(Jsc=15.04mA/cm2,Voc=0.73V,FF=0.53)。

一种染料敏化太阳电池用新型对电极的研究

介绍了一种新型染料敏化太阳电池用对电极结构,由基底材料、一层Al和其上的Pt构成.该新型对电极可以显著提高染料敏化电池的光电转换效率,由通常的3.46%提高到7.07%(AM1.5).对该新型对电极的电学、光学性能以及耐腐蚀特性等进行了研究,分析了其优缺点,并提出了一系列改进方案.