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Photovoltaic Properties of CdSe Quantum Dot Sensitized Inverse Opal TiO<sub>2</sub>Solar Cells: The Effect of TiCl<sub>4</sub>Post Treatment
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作者 Motoki Hironaka Taro Toyoda +3 位作者 Kanae Hori Yuhei Ogomi Shuzi Hayase Qing Sheng 《Journal of Modern Physics》 2017年第4期522-530,共9页
Recently, semiconductor quantum dot (QD) sensitized solar cells (QDSSCs) are expected to achieve higher conversion efficiency because of the large light absorption coefficient and multiple exciton generation in QDs. T... Recently, semiconductor quantum dot (QD) sensitized solar cells (QDSSCs) are expected to achieve higher conversion efficiency because of the large light absorption coefficient and multiple exciton generation in QDs. The morphology of TiO2 electrode is one of the most important factors in QDSSCs. Inverse opal (IO) TiO2 electrode, which has periodic mesoporous structure, is useful for QDSSCs because of better penetration of electrolyte than conventional nanoparticulate TiO2 electrode. In addition, the ordered three dimensional structure of IO-TiO2 would be better for electron transport. We have found that open circuit voltage Voc of QDSSCs with IO-TiO2 electrodes was much higher (0.2 V) than that with nanoparticulate TiO2 electrodes. But short circuit current density Jsc was lower in the case of IO-TiO2 electrodes because of the smaller surface area of IO-TiO2. In this study, for increasing surface area of IO-TiO2, we applied TiCl4 post treatment on IO-TiO2 and investigated the effect of the post treatment on photovoltaic properties of CdSe QD sensitized IO-TiO2 solar cells. It was found that Jsc could be enhanced due to TiCl4 post treatment, but decreased again for more than one cycle treatment, which indicates excess post treatment may lead to worse penetration of electrolyte. Our results indicate that the appropriate post treatment can improve the energy conversion efficiency of the QDSSCs. 展开更多
关键词 Quantum DOT Sensitized Solar Cells Inverse OPAL Structure ticl4 Post treatment Morphology of the TiO2 Electrode
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ZnO/TiO_2纳米管晶膜电极的制备及光电性能 被引量:8
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作者 赵丽 范佳杰 +2 位作者 李静 戴国田 王世敏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期585-590,共6页
采用水热法制备了ZnO纳米棒,以ZnO纳米棒为原料制备出ZnO/TiO2纳米管晶膜电极并应用于染料敏化太阳能电池.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)和N2吸脱附分析等研究了样品的结构、表面形貌和化学组成,并通过紫... 采用水热法制备了ZnO纳米棒,以ZnO纳米棒为原料制备出ZnO/TiO2纳米管晶膜电极并应用于染料敏化太阳能电池.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)和N2吸脱附分析等研究了样品的结构、表面形貌和化学组成,并通过紫外可见光度计和电化学工作站探讨了煅烧温度在80~600℃范围内ZnO/TiO2纳米管电极的光电化学性能.此外,研究经TiCl4化学处理的ZnO/TiO2纳米管电极光电性能的改善情况.结果表明,600℃煅烧的ZnO/TiO2纳米管电极制备的染料敏化太阳能电池表现出较优的光电性能,其短路电流密度(Jsc)为2.28 mA/cm2,开路电压(Voc)为0.631 V,光电转换效率η为0.66%.600℃煅烧的ZnO/TiO2纳米管经TiCl4处理后的染料敏化太阳能电池的光电性能得到显著改善,其光电转换效率η提高到1.06%. 展开更多
关键词 ZnO/TiO2纳米管电极 煅烧温度 光电性能 ticl4 热处理
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TiCl_4处理和添加MgO对染料敏化太阳能电池性能的影响 被引量:2
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作者 唐子颖 吴季怀 +4 位作者 郑敏 刘琴 程存喜 余海君 林建明 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期17-20,共4页
利用TiCl4溶液对染料敏化太阳能电池(DSSC)阳极膜中导电基体和TiO2膜进行处理并研究了其对DSSC性能的影响.先用0.15mol/L TiCl4溶液处理ITO导电玻璃,涂膜后再用0.05mol/L的TiCl4水溶液处理TiO2膜以及在胶体中加入少量MgO,制备出光电转... 利用TiCl4溶液对染料敏化太阳能电池(DSSC)阳极膜中导电基体和TiO2膜进行处理并研究了其对DSSC性能的影响.先用0.15mol/L TiCl4溶液处理ITO导电玻璃,涂膜后再用0.05mol/L的TiCl4水溶液处理TiO2膜以及在胶体中加入少量MgO,制备出光电转换效率高达8.47%的高效DSSC,而未经过任何处理的DSSC光电转换效率仅为5.75%,经过处理后的DSSC效率提高了47%. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 TIO2 ticl4 处理 MGO
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染料敏化太阳能电池的TiO_2光电极的制备及优化
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作者 黄树繁 王丽伟 +1 位作者 应雪晴 黄仕华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S4期655-658,共4页
讨论了染料敏化太阳能电池的TiO2光电极制备与优化工艺过程,这主要包括TiO2薄膜厚度的优化,利用TiCl4处理导电玻璃以及添加大粒子散射层。研究结果表明,当TiO2光阳极厚度为11μm时,电池的转换效率最高。添加TiO2大粒子散射层后,增强了... 讨论了染料敏化太阳能电池的TiO2光电极制备与优化工艺过程,这主要包括TiO2薄膜厚度的优化,利用TiCl4处理导电玻璃以及添加大粒子散射层。研究结果表明,当TiO2光阳极厚度为11μm时,电池的转换效率最高。添加TiO2大粒子散射层后,增强了光阳极对光的吸收,当大粒子散射层为4.4μm时,电池的光电性能最好。对TiO2电极进行TiCl4处理后,电子的传输性能得到改善,光电性能得到较大的提高。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 大粒子散射层 ticl4处理
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TiCl_4处理对纳米结构SrTiO_3薄膜及染料敏化太阳能电池性能的影响
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作者 寇慧芝 杨术明 +1 位作者 王洋 闫俊涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期5023-5027,共5页
研究了TiCl_4处理对纳米结构SrTiO_3薄膜电极及染料敏化太阳能电池的影响。与未处理SrTiO_3电极相比,TiCl_4处理后的电极能够吸附更多的染料。采用时间分辨电流的方法研究了两种电极的陷阱态分布。在0.2mol/L高氯酸四丁基铵(TBAP)和0.5m... 研究了TiCl_4处理对纳米结构SrTiO_3薄膜电极及染料敏化太阳能电池的影响。与未处理SrTiO_3电极相比,TiCl_4处理后的电极能够吸附更多的染料。采用时间分辨电流的方法研究了两种电极的陷阱态分布。在0.2mol/L高氯酸四丁基铵(TBAP)和0.5mol/L高氯酸乙酰丙酮溶液中,未处理SrTiO_3电极和TiCl_4处理电极的陷阱态密度分别为2.85×10^(16)和1.83×10^(16 )cm^(-2)。光谱电化学表明TiCl_4处理后SrTiO_3电极导带中自由电子密度增加,暗电流减小,电荷复合减小。测量了N3敏化SrTiO_3电极和TiCl_4处理SrTiO_3电极的光电流电压曲线,发现TiCl_4处理SrTiO_3太阳能电池有较高的光电流密度,这与前面的测试结果相吻合。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 ticl4处理 光谱电化学 自由电子密度 陷阱态 短路光电流
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SnO_2纳米花结构电极的光电化学性能研究
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作者 牛正玺 贺小斌 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期183-184,190,共3页
通过微波水热反应制备得到SnO2纳米花状结构,经过600℃退火处理,SnO2的纳米花出现很多孔洞,这种结构具有极大的比表面积,应用于染料敏化太阳能电池光阳极。进一步经过TiCl4优化处理后,电池的光电转化效率提高到了3.95%。电化学性质研究... 通过微波水热反应制备得到SnO2纳米花状结构,经过600℃退火处理,SnO2的纳米花出现很多孔洞,这种结构具有极大的比表面积,应用于染料敏化太阳能电池光阳极。进一步经过TiCl4优化处理后,电池的光电转化效率提高到了3.95%。电化学性质研究结果表明,电池性能提高的原因是TiCl4处理延长了电荷的寿命。 展开更多
关键词 SnO2纳米花 ticl4处理 染料敏化太阳能电池
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N719染料敏化BaTiO3@TiO2纳米复合电极的制备及性能研究
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作者 邓佳奇 宋波 +1 位作者 解东梅 林原 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期2176-2181,共6页
BaTiO3是非常常见的铁电材料,经常用于制备铁电光伏器件或与半导体器件相结合来优化光伏器件的光电性能。采用水热法合成了BaTiO3纳米颗粒,并在FTO玻璃上制备了BaTiO3纳米晶薄膜,通过TiCl4水溶液后处理的方法在BaTiO3纳米薄膜上形成不... BaTiO3是非常常见的铁电材料,经常用于制备铁电光伏器件或与半导体器件相结合来优化光伏器件的光电性能。采用水热法合成了BaTiO3纳米颗粒,并在FTO玻璃上制备了BaTiO3纳米晶薄膜,通过TiCl4水溶液后处理的方法在BaTiO3纳米薄膜上形成不同厚度的TiO2层,利用XRD、SEM和TEM分别对BaTiO3@TiO2纳米复合薄膜的物相和形貌进行了表征。将此电极经N719染料敏化后作为染料敏化太阳能电池的光阳极,并进行了光电性能测试。研究结果表明,水热法制备的BaTiO3薄膜晶型为四方相,呈球形多孔,平均粒径约50 nm;经过TiCl4后处理,在BaTiO3薄膜表面形成了锐钛矿相的TiO2颗粒。180℃下水热合成的BaTiO3纳米颗粒经过4次TiCl4后处理制备成的染料敏化太阳能电池取得了最优性能,其光电流密度9.78 mA cm-2,开路电压765 mV,填充因子76.1%和光电转换效率5.69%。 展开更多
关键词 BaTiO3薄膜 BaTiO3@TiO2纳米复合电极 ticl4后处理 N719染料 染料敏化太阳能电池
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TiCl_4处理多孔薄膜对染料敏化太阳电池中电子传输特性影响研究 被引量:2
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作者 奚小网 胡林华 +1 位作者 徐炜炜 戴松元 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期717-722,共6页
借助于强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了纳米TiO2多孔薄膜在TiCl4溶液处理后组装成的染料敏化太阳电池(DSC)中电子传输和背反应动力学特性.研究表明:纳米TiO2多孔薄膜经TiCl4溶液处理后,电池中暗电流减小,电... 借助于强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了纳米TiO2多孔薄膜在TiCl4溶液处理后组装成的染料敏化太阳电池(DSC)中电子传输和背反应动力学特性.研究表明:纳米TiO2多孔薄膜经TiCl4溶液处理后,电池中暗电流减小,电子寿命τn明显延长,电子传输时间τd缩短,电子有效扩散系数Dn增大,电子扩散长度Ln值升高,入射单色光子/电子转化效率ηIPCE增加,光生电荷量Qoc显著增加.文章从微观层面上研究了TiCl4溶液处理纳米TiO2多孔薄膜对DSC内部电子的产生、传输和复合过程的影响,从而很好地解释了电池光伏性能随TiCl4溶液处理的变化关系. 展开更多
关键词 ticl4 电子传输 染料敏化 太阳电池
原文传递
TiO_2薄膜的优化及其对染料敏化太阳能电池性能的影响 被引量:4
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作者 王丽伟 骆泳铭 黄仕华 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期1354-1359,共6页
介绍了染料敏化太阳能电池的制备过程,深入探讨了二氧化钛薄膜厚度、四氯化钛处理电极及添加大粒子散射层对电池效率的影响.研究结果表明,在一定范围内增加TiO2电极的厚度可以显著提高电池效率,但当电极过厚时,薄膜中的缺陷态增加,降低... 介绍了染料敏化太阳能电池的制备过程,深入探讨了二氧化钛薄膜厚度、四氯化钛处理电极及添加大粒子散射层对电池效率的影响.研究结果表明,在一定范围内增加TiO2电极的厚度可以显著提高电池效率,但当电极过厚时,薄膜中的缺陷态增加,降低了电子的传输效率,导致光电流下降,电池效率降低;四氯化钛处理电极增强了基底导电面与薄膜界面以及二氧化钛粒子间的电接触,加快电子传输使光电流增强;引入散射层,提高了电池在长波段的光捕获效率,从而提高了电池的效率. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 二氧化钛电极 薄膜厚度 四氯化钛处理 散射层
原文传递
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