钛基功能材料在纳米晶太阳能电池中的应用研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kikwolf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
染料敏化太阳能电池(DSSC)作为一种新兴电池以其独特的优势被人们关注,并且柔性DSSC的开发研究对开拓电池应用范围及降低成本方面起着重大的作用。本论文通过水热方法制备了亚微米TiO2微球,用于电池的制备及性能提高有较大的实际意义。本论文还优化制备了不同类型的柔性DSSC,通过制备多孔钛材料改进电池的结构,进一步提高电池的性能。本论文主要内容概括如下:  以TiCl4为钛源,正辛醇为溶剂,通过一步水热法制备出金红石型TiO2微球,该微球平均直径约为500nm,处于亚微米级别,与光波长匹配具有很好的光散射作用。经TEM分析可知,该微球是由大量纳米棒构成,这些纳米棒之间构成V型结构,能起到捕获光的作用,与具有陷光结构的硅表面形貌十分相似。由于良好的散射及捕获光作用,基于该微球的DSSC性能优异,转化效率为6.59%,在金红石样品中实属罕见。同时,该样品用于新型的夹层结构光阳极,对电池性能的提高有很大的帮助。  对用于制备DSSC光阳极的钛箔基底进行处理以提高电池性能,并使用不同方法优化处理方案,在最优化处理的基础上进一步制备TiO2衬底,最终发现经过20V阳极氧化处理20min的钛箔表面由直径约为100nm的纳米管构成,用这种钛箔制备光阳极得到电池转化效率为5.62%,由于纳米管优异的传输电子性能及光散射性能使得电流密度得到较大提高。优化光阳极钛箔处理方案的同时,还使用不同方法制备了导电塑料和钛网两种不同基底的对电极,经测试,两种对电极均表现出高效的催化氧化还原能力,用这两种对电极组装柔性DSSC得到电池转化效率分别为4.94%和5.60%。  以钛箔为基底制备的柔性DSSC在测试时必须要从对电极一侧照射(背面照射模式),入射光经过对电极及电解液层,损失较大,影响电池性能。鉴于此种情况,使用阴极刻蚀还原的方法制备出含有多孔结构的钛基底(多孔钛),使用这种多孔钛制备双面光阳极组装电池,光可以直接从光阳极一侧入射(正面照射模式)测试电池,较背面照射可以得到更高的光电转化效率。通过优化多孔钛刻蚀程度,最终得到6.08%的转化效率。此种多孔钛还可以制备双面对电极,用于组装叠层并联电池效果良好。
其他文献
由于铱(Ⅲ)配合物具有较强的发光特性、发光波长可调性、较好的热稳定性和电化学稳定性以及能够形成便于蒸镀的中性分子,而成为研究的热点。而氮杂环卡宾有着较高的稳定性和较
硫色酮是一类以合成为主的化合物,具有与色酮相似的结构,活性研究表明,该类化合物具有明显的抗肿瘤活性。目前肿瘤治疗主要有4种方法:中药治疗、手术治疗、放射治疗、化学治疗,无
保罗样激酶(Polo-Like Kinases,PLKs)是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,至今在哺乳动物中发现PLK1-5五种亚型。PLK1是其中研究最为深入的家族成员,在细胞有丝分裂期中的多
学位
有机氟硼配合物因其具有高荧光量子效率,尖锐的吸收和发射峰,高的光、化学稳定性,被认为是潜在的多功能材料并且已被广泛应用于分子探针、光动力学理论、激光燃料、非线性光学材
学位
中国画学史有《山水诀》一篇,其作者及内容长期争论不休,莫衷一是,遂成一大公案。最早有荆浩《山水诀》。北宋刘道醇《五代名画补遗·山水门》:“(荆)浩著《山水诀》一卷,为
浸胶是玻璃纤维增强树脂基复合材料制备过程中的一个重要环节。树脂对玻璃纤维的浸渍决定了玻璃纤维的含胶量和浸胶后的力学强度,玻璃纤维的含胶量及强度影响着最终复合材料制
一代伟人毛泽东对梅菊情有独钟,他恋梅菊,品梅菊,咏梅菊,为世人留下许多韵文逸事。 战地黄花分外香 满地金菊使秋天摇动起来。 1929年9月19日,红四军经一夜激战,攻下了福建省
学位