电沉积法制备DSSCs的CNTs对电极

以碳纳米管(CNTs)为原料,采用电沉积方法制备了染料敏化太阳能电池的对电极。研究了电沉积过程中外加电压、水浴温度、沉积时间对CNTs对电极及其组装电池性能的影响。用扫描电子显微镜对CNTs薄膜的表面形貌进行表征,通过电池的短路电流密度、开路电压、填充因子和光电转换效率等指标来表征CNTs对电极组装电池的性能。结果表明,当外加电压为20V、电沉积时间为10min、水浴温度为65℃时,CNTs对电极组装的电池光电转换性能最佳,为3.77%。

染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2薄膜的研究进展

在概述染料敏化太阳能电池工作原理基础上,着重分析电池光阳极TiO2薄膜的特性,并指出该薄膜在电池中所起的作用:负载染料、收集光生电子、分离电荷和传输光生电子;继而从表面修饰、离子掺杂、量子点敏化、制备复合薄膜、设计微观有序空间结构、设计核壳结构以及多手段共改性等方面对TiO2薄膜改性手段进行综述,并详细分析改性手段优化染料敏化太阳能电池性能的原因;最后,提出应把优化光阳极TiO2薄膜制备工艺及探讨薄膜接触面工作机理等作为今后的研究重点。

双链结构有机光敏染料的合成及性能

设计合成了2个含双D-π-A结构的新型有机光敏染料DP1和DP2,利用高分辨质谱(HRMS)、核磁共振氢谱及核磁共振碳谱对其结构进行了表征。研究了2个染料的光物理和电化学性质,并将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的制作中。在100×10-3W/cm2(AM 1.5)模拟太阳光的照射下,由染料DP2所制备的敏化太阳能电池的光电转化效率为4.10%;开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)分别为0.63 V、8.59×10-3A/cm2和0.76。而在同等条件下,由染料DP1所制作的染料敏化电池光电转化效率为3.83%。

生物质基炭材料在染料敏化太阳能电池电极领域的研究进展

太阳能电池可将太阳能转化为电能,具有环保、高效等特性,因此受到国内外研究者的广泛关注。染料敏化太阳能电池(DSSCs)是一种备受瞩目的新型太阳能电池,但其所用的炭材料(如石墨烯、碳纳米管等)价格普遍较为昂贵,因此亟须开发高性能且价格低廉的炭材料。本综述旨在阐明生物质基炭材料在DSSCs中的应用策略和发展方向,为更好地促进生物质基炭材料在太阳能电池领域的应用提供科技支撑。生物质基炭材料具有电催化活性高、孔隙可调等特性,且来源广泛、制备简单、稳定性高。为了进一步增加比表面积,可以通过活化制备具有更多孔隙结构的活性炭材料;除了提供有序的分级孔隙结构,大多数生物质原料具有丰富的杂原子,因此杂原子掺杂可以在炭化后直接实现,从而提高生物质基炭材料的导电性;将生物质基炭材料与其他材料复合还可以进一步提高离子/电子迁移效率。这些生物质基炭材料应用在太阳能电池中可以有效地改善器件的稳定性、光电转换效率(PCE)等性能。笔者概述了生物质的来源和结构特性,归纳了生物质基炭材料的制备和修饰方法,并对DSSCs的工作原理进行了介绍,最后系统阐述了生物质基炭材料作为对电极、光阳极等DSSCs核心部件的研究进展和应用现状。

SiO_(2)-TiO_(2)复合膜在染料敏化太阳能电池中的应用

文章通过Stober法合成粒径为300 nm的SiO_(2)纳米球,将该纳米球以乙醇为溶剂配置成一定浓度的悬浮液,通过旋涂法使其在染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)的光阳极P25上形成一层薄膜,再将形成的P25-SiO_(2)复合膜放入TiO_(2)溶胶中浸泡一定时间,使得光阳极上的SiO_(2)纳米球被TiO_(2)纳米粒子包裹,形成SiO_(2)-TiO_(2)核壳结构薄膜。与没有散射层的DSSCs相比,以该核壳结构薄膜作为DSSCs的光散射层电池的光电转换效率提高了18%。

Impact of Dye-Sensitized Solar Cell Anode Preparation on Performance

In this paper, the suitable molecular weight of polyethylene glycol (PEG) and annealing temperature for dye-sensitized solar cells (DSSCs) anode was obtained by assessing the performance of DSSCs. The output current characteristic of the DSSCs is to explore factors that affect cell conversion efficiency and the effect of the mechanism. Experimental results show that the annealing temperature of 500°C and adding PEG of molecular weight 2000, the TiO2 thin film electrode TiO2 film electrode has good optical properties.

一种新型的技术形态识别方法——基于SAO语义挖掘方法

形态分析法作为一种面向未来的系统分析方法,已被广泛运用于技术机会识别和技术预测等领域。但现有形态分析方法中,形态结构构建过程对领域专家有较强的依赖。虽有学者尝试引入定量分析方法,但单纯以词频为依据选择特征词,忽略了词间的影响,存在无法展示技术/部件的目的、构成和语义关系等缺陷,限制了技术预测的效果。因此,本文引入主语-谓语-宾语(SAO)语义挖掘方法,提出一种新型的技术形态识别方法,并以德温特专利数据为基础,描述了专利技术形态识别的过程,验证了该方法的可行性和有效性。该方法弥补了基于关键词方法的不足,增强了定量方法对技术形态识别中的应用,减少了技术形态定义对专家知识的依赖,提高了技术形态识别的效率,有助于为未来技术预测研究与应用提供重要的理论和方法保障。

29种天然染料敏化的太阳电池的性能研究

采用超声波萃取法从29种天然植物中提取染料,测试天然染料的紫外-可见光（UV-vis）吸收光谱,探讨天然染料所含的色素种类。采用水热法制备了TiO2薄膜电极,用所提取的29种天然染料敏化TiO2光电极并将其组装成染料敏化太阳电池（DSSCs）。测试天然染料敏化的DSSCs的光电性能结果显示,天然染料敏化的DSSCs的开路电压Voc为0.46-0.64V,短路电流Isc为0.07-3.61mA·cm-2,其中山竹皮敏化的DSSCs光电性能最佳,对应的Isc和光电转换效率η分别为3.61mA·cm-2和2.13%。从天然染料中挑选出7种不同吸收波段色素的染料进行协同敏化,UV-vis吸收光谱测试结果显示混合染料的吸收峰一般有微小偏移。光电性能测试结果表明,协同敏化后的DSSCs的性能一般都介于天然染料单独敏化的两个DSSCs的性能之间,其中山竹皮和芥蓝协同敏化的DSSCs的η最高,为1.70%。对实验结果进行深入分析,探讨提高天然染料敏化的DSSCs光电性能的途径。

无皂乳液聚合法合成聚苯乙烯微球应用于准固态电解质染料敏化太阳能电池

制备了一种提高染料敏化太阳能电池短路电流和电池光电转化效率的准固态凝胶电解质,该电解质含有5%高聚物PVDF-HFP和2%TiO_2纳米颗粒。另外,通过乙醇相无皂乳液聚合法合成了大小均一的聚苯乙烯微球,并用于制备染料敏化太阳能电池的多孔光阳极。研究了准固态电解质和液态电解质应用于不同光阳极染料敏化太阳能电池的规律。结果表明,与液态电解质相反,准固态电解更适用于孔洞较多的光阳极,在相同测试条件下,电池的短路电流由12.80 m A·cm^(-2)提高到13.53 m A·cm^(-2),效率比液态提高11.43%,达到6.63%。