CuCr2O4/TiO2复合薄膜电极对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

将制备的CuCr2O4纳米粉体以不同比例掺杂到TiO2粉体中制成浆料,采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备CuCr2 O4/TiO2复合薄膜电极.利用X射线衍射仪对复合薄膜进行晶型分析,数显测厚指示表测试复合薄膜的厚度,用光电转换测定仪测试了DSSC性能.结果表明,掺杂CuCr2O4纳米粉体能够提高电池的光电转化效率,...     

染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2致密膜的制备

用溶胶-凝胶法在染料敏化太阳能电池的FTO导电玻璃与多孔薄膜之间制备了一层TiO2致密膜,采用AFM、XRD、UV-Vis以及接触角测定仪等对其进行表征。结果表明,制备的薄膜结构致密、透明,晶粒细小均匀;水接触角从FTO表面的54.425°下降到致密膜表面的33.763°,有利印刷浆料润湿结合;对比实验证实了TiO2致密膜的引入,隔离了液体电解质与FTO导电玻璃的直接接触,减小电池的暗电流,电池的电流密度及光电转化效率分别提高了17.7%和22.4%。     

CeO_2掺杂对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

采用水热法制备不同浓度CeO_2掺杂TiO_2薄膜,并以其为光阳极组装染料敏化太阳能电池(DSSCs),同时考察不同CeO_2掺杂浓度对TiO_2光阳极的光电转换效率的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段、紫外可见漫反射谱(UV-Vis DRS),对制得的光阳极薄膜进行晶体结构、表面形貌、微观结构、元素价态以及光学特性的表征,并对组装的DSSCs进行光电性能测试。结果表明:适量浓度的CeO_2掺杂可提高太阳能电池中的短路电流与光电转换效率;与纯TiO_2光阳极相比,0.015mol·L~(-1) Ce(NO_3)_3修饰的CeO_2/TiO_2光阳极的光电转换效率从2.44%提高到5.91%。     

基于MATLAB/Simulink的染料敏化太阳能电池输出特性仿真

根据染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路,应用MATLAB/Simulink工具建立仿真模型,对DSSC的输出伏安特性及输出功率进行仿真,讨论串联电阻和分流电阻对DSSC性能的影响.仿真结果表明,随着串联电阻的增加,开路电压不变,短路电流密度、最大输出功率及填充因子降低;随着分流电阻的增加,开路电压、短路电流密度、...     

染料敏化太阳能电池的研究进展

近年来,染料敏化太阳电池由于具有低价格、易于制造成大面积和可接受的转换效率的潜力等优点而倍受关注.介绍了类似于植物光合作用的染料敏化太阳电池的工作原理,描述了主要由导电玻璃,半导体氧化物纳米薄膜,敏化染料,电解质和对电极组成的染料敏化太阳电池结构.对阳极材料改性技术、染料对DSSC性能的影响和电解质的研究新进展进行了综述.最后展望了染料敏化的电池的应用前景和今后的研究重点.     

环丁砜在染料敏化太阳能电池固体电解质中的应用

以CuSCN、环丁砜、1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘、PEDOT:PSS为原料制备了染料敏化太阳能电池固体电解质,研究并探讨了环丁砜对电池光电性能的影响,同时对电池稳定性能进行了考察。结果表明,环丁砜引入染料敏化太阳能电池固体电解质中,电池的光电性能及稳定性能均得到了一定的改善;当环丁砜加入量为0.18g、CuSCN粉体为0.25g时,染料敏化太阳能电池短路电流密度为3.92mA/cm2,开路电压为0.42V,光电转换效率为0.86%,电池性能较稳定。     

敏化介质对TiO_2纳米晶太阳能电池的影响

染料敏化太阳能电池的光电转换效率很低,主要原因是染料敏化剂的吸收光谱分布与太阳光谱不相匹配。从其结构及原理出发,对敏化剂吸附基质、敏化剂结构、敏化剂吸附层数等方面逐一进行了论述,探讨了这些方面在结合过程中出现的问题,找出了染料敏化过程中的影响因素,同时,对近几年来研究得很活跃的新型钌系列有机敏化材料进行了归纳总结,分析其与二氧化钛的结合过程,提出了二者有效结合及提高其光吸收范围的途径,指出了未来敏化染料的发展方向。     

不同光强下染料敏化太阳能电池输出特性仿真

以染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路图及数学模型为依据,利用牛顿迭代法计算DSSC的工作电流,在Matlab/Simulink仿真环境下建立了仿真模型。制备并测试了以TiO2薄膜为光阳极的DSSC。使用估算参数的方法对测得的数据进行拟合。研究了不同光照强度对DSSC输出特性的影响。仿真结果表明,DSSC的输出特性受光照强度影响很大。     

共吸附剂对染料敏化太阳能电池光伏性能的影响

利用市售联吡啶钌染料TG6为敏化剂制备染料敏化太阳能电池,引入鹅去氧胆酸(CDCA)为共吸附剂优化电池的光伏性能。实验结果表明,当TG6浓度为0.3 mmol/L,共吸附剂CDCA浓度为10 mmol/L时,以TG6敏化的太阳能电池的光电转换效率为4.64%,比未优化的同类电池提高了23%。电化学阻抗分析表明CDCA的引入,使染料/二氧化钛/电解液界面的回传电阻提升了近50%,有效提升了光生电子寿命,实现了抑制光生电子复合的目的。     

敏化介质对TiO2纳米晶太阳能电池的影响

染料敏化太阳能电池的光电转换效率很低，主要原因是染料敏化剂的吸收光谱分布与太阳光谱不相匹配。从其结构及原理出发，对敏化剂吸附基质、敏化剂结构、敏化剂吸附层数等方面逐一进行了论述，探讨了这些方面在结合过程中出现的问题，找出了染料敏化过程中的影响因素，同时，对近几年来研究得很活跃的新型钌系列有机敏化材料进行了归纳总结，分析其与二氧化钛的结合过程，提出了二者有效结合及提高其光吸收范围的途径,指出了未来敏化染料的发展方向。     

CoCr_2O_4/TiO_2复合薄膜光阳极的制备及其在DSSC中的应用

采用柠檬酸凝胶法制备了尖晶石型CoCr2O4纳米粉体,通过X射线衍射光谱分析了煅烧温度对CoCr2O4纳米粉体晶型及粒度的影响;通过紫外-可见吸收光谱测试了CoCr2O4/纳米粉体和CoCr2O4/TiO2复合薄膜的吸光度。以CoCr2O4/TiO2复合薄膜为光阳极制备了DSSC,应用太阳光模拟器及数字源表测试了DSSC的光电性能,分析了CoCr2O4纳米粉体复合量对电池性能的影响;应用分光计器测试了复合薄膜电池的单色光转换效率。结果表明,CoCr2O4纳米粉体的最佳煅烧温度为700℃,禁带宽度为1.6eV;当CoCr2O4纳米粉体的复合量质量分数为1%时,电池的短路电流和转换效率提高较多,分别提高了61%和55%。     

尖晶石型MAl_2O_4(M=Cu、Ni)粉体的制备及其光电性能

采用柠檬酸法制备了尖晶石型粉体MAl2O4(M=Cu、Ni),并采用XRD、UV-vis对粉体进行表征。将两种粉体分别复合到TiO2光阳极中,测试MAl2O4(M=Cu、Ni)/TiO2复合光阳极的光电性能。结果表明,MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子为窄禁带半导体材料;将MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子复合到TiO2中,电池的性能都有所提高;当MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子的质量分数为2%时,电池性能最好,且CuAl2O4/TiO2复合薄膜电池的性能优于NiAl2O4/TiO2复合薄膜电池,转化效率分别提高了61%和30%。     

Preparation and performance of dye-sensitized solar cells based on ZnO-modified TiO_2 electrodes

The ZnO-modified TiO 2 electrode was prepared by adding Zn(CH 3 COO) 2 ·2H 2 O to the TiO 2 colloid during the sol-gel production process,and was used in dye-sensitized solar cells (DSCs).The open circuit voltage (V OC) and fill factor (ff) of the cells were improved significantly.The performances of the ZnO-modified TiO 2 electrode such as dark current,transient photocurrent,impedance,absorption spectra,and flat band potential (V fb) were investigated.It is found that the interface charge recombination imp...     

ZnO/TiO2薄膜制备及在太阳能电池中的应用

用丝网印刷结合溶胶凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,用溶液浸渍法制备了ZnO/TiO2复合薄膜;对薄膜的热处理制度、表面形貌、横断面结构、吸光度等进行了分析;组装电池,测试了电池的光电性能,结果表明：浸渍Zn（Ac）23 h,经过适当的热处理后,可以形成结晶良好,吸光度较好的ZnO/TiO2复合薄膜,电池的开路电压,短路电流以及光电转换效率均得到较大的提高.     

ZnO/TiO_2薄膜制备及在太阳能电池中的应用

用丝网印刷结合溶胶凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,用溶液浸渍法制备了ZnO/TiO2复合薄膜;对薄膜的热处理制度、表面形貌、横断面结构、吸光度等进行了分析;组装电池,测试了电池的光电性能,结果表明:浸渍Zn(Ac)23 h,经过适当的热处理后,可以形成结晶良好,吸光度较好的ZnO/TiO2复合薄膜,电池的开路电压,短路电流以及光电转换效率均得到较大的提高。     

TiO2纳米管光电转换特性及应用研究进展

讨论了TiO2纳米管的制备方法、形成机理及其特性的关系,制备方法不同时,其形成机理、结构特点以及其物理化学性能有很大的差异。着重综述了TiO2纳米管的光电特性、影响因素及作为光电极应用于染料敏化太阳电池最新研究进展,并对TiO2纳米管用于光电致变色器件阳极、界面特性等领域的研究及应用进行展望。     

Zn_2SnO_4不同微结构/ZnFe_2O_4复合薄膜光电性质研究

为了深入研究异质结复合体系中光生电荷分离与传输机制以及主要影响因素,采用水热法在不锈钢滤网上分别制备出Zn2SnO4菱形纳米颗粒和有序纳米线,以Zn2SnO4两种不同微结构与ZnFe2O4无机敏化剂制备成Zn2SnO4/ZnFe2O4异质结。XRD检测结果表明,异质结构中两组分都达到了良好的结晶状态;同时,两复合体系都呈现出异质结复合结构的光吸收特性。稳态表面光电压测试结果表明两异质结构具有优于单一组分的光伏响应特性,而且,光伏性质呈现出Zn2SnO4有序纳米线/ZnFe2O4优于Zn2SnO4菱形纳米颗粒/ZnFe2O4的特点。较弱正外电场诱导下,两复合薄膜仍然保持稳态下的光伏响应特性;随着外电场逐步提高,Zn2SnO4菱形纳米颗粒/ZnFe2O4光伏性质增加非常明显,在+2V电压诱导下,Zn2SnO4菱形纳米颗粒/ZnFe2O4已接近Zn2SnO4有序纳米线/ZnFe2O4的光伏响应强度。实验结果表明光阳极微结构、载流子浓度、自由电荷扩散长度、空间电荷区厚度、内建电场和能级匹配对光生电荷分离和传输有直接的影响。