染料敏化太陽能電池TiO2光陽極材料制備與特性研究.pdf

1、作為第三代納米晶太陽能電池的典型代表，染料敏化太陽能電池因其巨大的應(yīng)用潛力，一經(jīng)出現(xiàn)便成為國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注焦點(diǎn)，有望取代傳統(tǒng)太陽能電池成為未來解決能源危機(jī)的重要手段。TiO2光陽極材料是染料敏化太陽能電池的主體和重要組成部分，不斷提高TiO2光陽極材料的性能、降低成本是目前的研究熱點(diǎn)。本論文從TiO2光陽極微觀結(jié)構(gòu)研究入手，使用不同的方法制備和調(diào)控合成出具有不同形貌的TiO2光陽極材料，并將其應(yīng)用到染料敏化太陽能電池中，分析并研究了所制

2、備TiO2光陽極材料與電池性能的關(guān)系，探索能夠有效提高染料敏化太陽能電池性能的TiO2光陽極材料微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控手段。
　　首先采用旋涂法制備了多孔TiO2光陽極材料，并結(jié)合自行提取的麥冬天然染料組裝染料敏化太陽能電池，并與常用溶膠-凝膠法制備的TiO2光陽極材料和成熟商業(yè)染料對了對比，探索了可能影響探索影響染料敏化太陽能電池光電性能的組裝工藝要素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明旋涂法制備的TiO2光陽極材料和所提取的染料是高效且成本低廉的，為染料敏化

3、太陽能電池的發(fā)展提供了新思路。同時(shí)也總結(jié)出了合適的染料敏化太陽能電池裝配工藝。
　　在此基礎(chǔ)上，利用水熱法制備了納米棒狀的TiO2光陽極材料，并通過控制相同條件下的二次水熱生長時(shí)間的方法，方便的實(shí)現(xiàn)了TiO2光陽極材料表面形貌的可控合成與規(guī)律性演變。采用研究初期探索出的裝配工藝組裝了染料敏化太陽能電池，研究了TiO2光陽極材料表面形貌與染料吸附以及電池性能之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單純的提高材料比表面積并不一定能夠有效的提高電池性能