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柔性染料敏化太阳能电池具有重量轻、成本低、可进行各种形状和表面设计、可进行大面积生产等优点,成为近年来染料敏化太阳能电池研究的热点。但柔性导电基底不耐高温,故采用低温方法制备TiO2薄膜电极具有重要的意义。本课题就柔性染料敏化太阳能电池的关键部分TiO2薄膜电极开展研究。 首先以商用二氧化钛(P25)作原料制备涂覆浆料,在导电玻璃上涂覆成膜,经高温烧结得到TiO2薄膜电极,然后组装硬质染料敏化太阳能电池。探讨了温度对TiO2薄膜电极的影响,表明一定的高温处理有利于提高TiO2薄膜电极的性能,最终制得的硬质电池的光电转换效率为3.25%。 其次在制备柔性染料敏化太阳能电池时所用的基底是ITO/PEN导电塑料,故在制备TiO2薄膜电极时只能使用低温烧结。在制备柔性TiO2涂覆浆料时,添加钛酸正丁酯(TTIP)有助于提高TiO2薄膜的性能。当TTIP与P25质量比为0.16时,制得的TiO2薄膜效果最优,相应电池的转化效率为0.48%;通过一定浓度的HNO3处理P25,可使纳米TiO2颗粒均匀地分散在涂覆浆料中,形成的薄膜性能较好,制得的柔性电池的转换效率为0.51%;通过紫外辐照处理低温烧结的TiO2薄膜,能去除薄膜中大部分残留的有机物,明显提高TiO2薄膜电极的性能,制备的柔性电池的光电转换效率为1%。 最后通过尝试转移法制备柔性TiO2复合膜电极,对复合膜电极进行了初步的探究。通过剥离法,将在玻璃上450℃预烧结的TiO2多孔膜转移到柔性基底上,并且尽量保持被转移多孔膜原有的光电性能,用转移复合膜制成柔性电极,组装电池,其效率仅为0.07%,还需进一步研究和完善。