色素增感薄膜太陽能電池電極研究.pdf

1、柔性色素增感太陽能電池是以高分子透明導電薄膜為基底材料的新型電池，其主要特點是成本相對較低、原料無污染、應用范圍廣泛，適應機械化、滾筒式生產。多孔TiO2薄膜是目前應用最為廣泛的電極材料，這是因為銳鈦礦型Ti02是良好的半導體，禁帶寬度為3.2eV，但因為吸收范圍位于紫外區(qū)，需要增感色素才能吸收可見光區(qū)的能量。ZnO薄膜也屬于寬禁帶半導體材料，因此成為最有希望取代TiO2的半導體材料。正是由于TiO2和ZnO薄膜在紫外和紅外光譜范圍內具

2、有強烈的吸收作用，可以用作優(yōu)質的太陽能電池的透明電極。 本文首先采用絲網印刷技術和水熱法相結合，在柔性ITO/PET?；咨现苽淞薚iO2多孔薄膜，在分析優(yōu)化絲網印刷目數(shù)、分散劑、水熱燒結溫度、水熱燒結時間等工藝參數(shù)的同時，進一步將水熱法與傳統(tǒng)馬弗爐低溫燒結進行對比分析。然后采用絲網印刷技術和電沉積法制備了ZnO多孔薄膜。通過X射線衍射儀對比分析水熱燒結前后，絲網印刷技術和溶膠-凝膠法制備的TiO2薄膜的晶相組成；使用金相顯微鏡

3、、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡觀察TiO2薄膜和ZnO薄膜的表面形貌及橫斷面形貌；使用紫外—可見分光光度計測定Tio2薄膜和ZnO薄膜在不同的配比、球磨時間及保溫時間下的吸光度；使用數(shù)字式四探針測試儀測定熱處理前后柔性導電基底的方塊電阻：使用恒電位儀測定電沉積法制備的ZnO薄膜的電極電勢；使用太陽能電池測定儀在模擬太陽光條件下，測定柔性色素增感太陽能電池的光電轉換效率。 結果表明：當P25為4g，加入20ml乙醇進行球磨6h后，

4、采用200目絲網印刷涂膜，放入水熱釜中，100℃水熱燒結12h，TiO2薄膜電極的光電轉換效率達到1.92％。采用相同的絲網印刷技術，在馬弗爐中低溫燒結得到的TiO2電極光電轉換性能為1.33％。表明采用水熱法制備TiO2薄膜電極更有助于提高電池的光電轉換性能。當P25為5g，加入35ml乙醇進行球磨4h后，采用200目絲網印刷涂膜，100℃馬弗爐低溫處理后，制備的ZnO多孔薄膜表面形貌良好，測得光電轉換效率為0.2％。以0.1mol/