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针对纳米晶 TiO2光阳极的光的透过率高、光源利用率低的缺点,本论文采用增加散射层的方法提高其对光源的吸收利用,进而提高染料敏化太阳能电池的效率。通过引入不同形貌的TiO2,利用其较高的比表面积和光散射性能,来增大染料的吸附量和增强近红外的光吸收,改进染料敏化太阳能电池的性能。本文对散射层大颗粒形貌、晶型、光学性能、光电性能进行了研究。 本论文的主要内容如下: 1.采用溶剂热法制备得到核壳结构纳米TiO2微球,其粒径在2.5μm左右,内部实心球的粒径在2.5μm左右,比表面积为273 m2/g,将其作为纳米晶TiO2的散射层,与单层纳米晶TiO2电池、实心球散射层的电池相比,由于对光源的充分利用和较多的染料吸附量,显著的提高了电池效率。核壳结构TiO2球作为散射层的电池,显著提高了光电流密度至18.6 mAcm-2,获得了8.22%的最大光电转换效率,较单层纳米晶 TiO2、实心球 TiO2散射层的电池的效率分别提高了29%和4%。 2.采用两步法制备得到了花状结构TiO2球,花状结构由片状结构TiO2组成,TiO2球粒径在500 nm左右,利用花状结构较好的散射性能和片状结构TiO2优异的电子传输性能,将其最为纳米晶TiO2散射层,将单层纳米晶TiO2电池和单层的花状结构TiO2电池作为对照试验,并对其光阳极进行了溶胶处理。研究发现,溶胶处理后的电池的光电流密度均得到较大的提高,显著改善了光电性能。其中单层纳米晶TiO2电池效率由溶胶处理前的7.04%提高到了7.47%,单层花状结构TiO2电池的效率从溶胶处理前的6.72%提高到了6.99%,花状结构TiO2作为散射层的电池,经溶胶处理后,其电池的光电效率由8.23%提高至8.66%。