染料敏化太陽能電池復合光陽極的制備及光電、儲能性能的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSCs)因其低成本、高效率而受到科學界廣泛的關注。但是迄今為止，大多數(shù)光電池仍然存在著諸多問題，如開路電壓較低，光電轉換效率仍需進一步提高，電池的使用受環(huán)境、天氣的影響較為嚴重等。眾所周知，光陽極在很大程度上決定著DSCs的性能，所以本文通過構筑系列功能性DSCs的復合光陽極，使其在保持高的染料吸附效率的基礎上，實現(xiàn)減少電子復合、增加開路電壓或具備能量儲存的目的。具體研究內容如下:
　　基于ZnO@TiO2復

2、合光陽極的染料敏化太陽能電池光電性能研究。采用簡單的一步溶液法，制備出了具有散射入射光和抑制電荷復合作用的多功能復合光陽極。通過XRD、SEM和I-V特性等的測試，研究了不同ZnO生長時間、不同敏化時間和二次修飾對復合光陽極光電性能的影響，結果表明:當ZnO生長時間為60min時，所形成的ZnO阻擋層和花狀ZnO結構分別具有抑制電荷復合和增強入射光利用率的作用，并且可以使得開路電壓達到0.90V。而通過不同敏化時間的研究，得出了在敏化時

3、間為2h時，可以有效減少ZnO功能層在N719染料中形成不利于電子遷移的Zn2+/dye復合物結構，從而得到了3.86mA/cm2的短路電流密度和0.90V的開路電壓。進一步對ZnO功能層進行TiO2修飾，能夠有效抑制Zn2+/dye復合物的形成，從而在保持高電壓的同時，使電流密度增加到了8.92mA/cm2。
　　基于MnO2/TiO2復合光陽極的染料敏化太陽能電池光電性能研究。將乙酸錳直接混合在TiO2漿料中，制備出MnO2/

4、TiO2復合光陽極。經SEM、XRD和電池的I-V特性的測試，研究了不同乙酸錳摻入量對復合光陽極光電性能的影響，研究表明:在乙酸錳與TiO2質量比為1∶40時，所制備的復合光陽極與單純的TiO2光陽極的光電轉換效率相比提高了17.9％，通過對其電化學阻抗的分析，這種復合光陽極可以有效的抑制電荷復合，增加電子傳輸壽命。
　　基于MnO2/TiO2復合光陽極的染料敏化太陽能電池光電轉換與原位能量存儲性能研究。采用將熔融態(tài)的乙酸錳溶于松