碳素材料改性染料敏化太阳能电池

【摘要】：本文通过对染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSSCs)不同部分进行改性，采用SEM、XRD、XPS等对其结构进行表征和光电性能进行测试，探讨碳素材料对DSSCs结构与性能影响规律。主要获得结论如下：在Sol-Gel法制备纳米晶TiO_2薄膜的工艺中，体系中加入水量是影响水解和缩聚化学平衡的重要因素，本实验Ti(OC_4H_9)4:H_2O体积比取5:l。烧结温度影响纳米TiO_2晶型，烧结温度450℃时纳米TiO_2锐钛矿晶型，近500℃就开始出现锐钛矿向金红石相转变，到700℃就基本上完成了锐钛矿向金红石相转变。确定光阳极的烧结温度在450-480℃ 在探讨以MWCNTs和混酸处理MWCNTs以及导电炭黑代替Pt制备对电极对DSSCs光电性能的影响过程中，发现酸处理MWCNTs制备的电极对I–/I–3氧化还原反应具有很高的催化活性，电池的开路电压、短路电流密度分别达到0.552V和0.223mA/cm~2，光电转换效率最大达到4.10%，其老化速率只有Pt对电极1/96。在探讨曙红Y染料的浓度、敏化时间对DSSCs光电性能的影响中，发现最优敏化条件为：染料浓度为0.5g/L、敏化时间30min，DSSCs具有最高电性能。在曙红Y敏化条件确立的基础上，研究了导电炭黑连接染料分子和纳米TiO_2，不同碳黑含量对DSSCs电性能的影响。发现添加0.05g导电碳黑的DSSCs光电性能最佳。开路电压增加了约33.9%，短路电流密度从4.385mA/cm~2增加到7.637mA/cm~2。另外，在粉末涂覆法制备光阳极过程中，掺杂不同含量的预处理的MWCNTs对DSSCs性能影响很大，混酸处理后再CO2超临界预处理的MWCNTs，当含量为0.1wt%时DSSC性能最佳，DSSCs的开路电压、短路电流密度分别达到0.630V和5.89mA/cm~2，光电转换效率为2.45%

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前20条

1	鲁厚芳,闫康平,涂铭旌;光敏染料在Gr(a\|¨)tzel型太阳能电池上的应用及其研究进展[J];化学试剂;2005年01期
2	李树全;林建明;张秀坤;李彪;徐波;;染料敏化太阳电池光阳极薄膜研究进展[J];材料导报;2008年S2期
3	潘超,张松,乔庆东;敏化介质对TiO_2纳米晶太阳能电池的影响[J];抚顺石油学院学报;2003年04期
4	姜春华;胡宇宁;万发荣;龙毅;;染料敏化纳米晶体TiO_2太阳能电池的对电极结构[J];感光科学与光化学;2006年05期
5	余启名,柳闽生,余淑娴,张康华;敏化纳米晶TiO_2太阳电池的光电转换研究[J];江西化工;2004年03期
6	郝秀红;非蚀刻径迹显示方法[J];核技术;1985年04期
7	岳杰兰,张国礼,单芳;SUS304L耐腐蚀性的研究[J];山西冶金;1999年04期
8	王平;四种敏化方式对乳化炸药爆速的影响[J];煤矿爆破;2002年02期
9	陈世怡;黄孜诚;李旭;颜佳华;林健敏;乔逸舟;何剑;李建康;;一种柔性染料敏化太阳能电池的初步研究[J];红外;2011年05期
10	黄婵燕;陶俊超;刘玉峰;吴杰;孙艳;;TiO_2纳米管的制备及其在太阳能电池中的应用[J];上海有色金属;2011年02期
11	康志敏,郝彦忠,王庆飞,童汝亭,李军锁;聚吡咯敏化纳米结构TiO_2电极的光电化学研究[J];功能材料;2004年02期
12	李雪阳;陈司汉;薛卫东;;染料敏化太阳能电池——神奇的人造树叶[J];化学教育;2007年05期
13	惠君明，刘祖亮，吕春绪;硝酸铵的一种敏化技术[J];爆炸与冲击;1996年02期
14	王胜震;快速发泡敏化三级煤矿许用乳化炸药研究[J];煤矿爆破;1998年03期
15	连芩;刘红忠;丁玉成;尹磊;;TiO_2光阳极有序微结构的纳米压印工艺[J];西安交通大学学报;2009年11期
16	景俊海,孙青;Hg敏化光CVD SiO_2薄膜最佳工艺条件的研究[J];材料研究学报;1991年02期
17	杨术明,李富友,黄春辉;染料敏化纳米晶太阳能电池[J];化学通报;2002年05期
18	刘西德;李修善;;橡胶表面化学镀镍[J];应用化学;2006年01期
19	郭子如,黄文尧,胡企强,张金城;无梯粉状硝铵炸药的敏化研究[J];淮南工业学院学报(自然科学版);1996年04期
20	周向群,朱向祥;化学发泡敏化机中搅拌器结构的研究[J];煤矿爆破;1998年02期

中国重要会议论文全文数据库

前10条

1	刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;;量子点敏化太阳能电池研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第6分册）[C];2010年
2	李冬梅;罗艳红;孟庆波;;量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3	孙惠成;罗艳红;李冬梅;孟庆波;;金属硫化物对电极在敏化太阳能电池中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
4	胡星;张全新;黄小铭;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;CuInS_2量子点的水相合成及其在敏化太阳能电池中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
5	王参;于哲勋;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;准固态电解质在量子点敏化太阳能电池中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6	张全新;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;高效CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
7	王晶辉;何荣幸;齐丹;;锌卟啉敏化太阳能电池性能:从头算非绝热动力学研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
8	李向清;常婷;刘利芳;穆劲;;结合方式对卟啉敏化的TiO_2光催化剂性能的影响[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
9	关晓方;黄姝青;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;基于TiO_2纳米管阵列的正入射式CdS/CdSe量子点共敏化太阳能电池[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
10	潘凯;刘兆阅;张清林;王德军;白玉白;李铁津;;汞溴红敏化的ZnO/SnO_2复合光电化学池的光电性质[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

中国博士学位论文全文数据库

前10条

1	朱光;敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D];华东师范大学;2012年
2	舒婷;量子点敏化太阳能电池结构调控与性能优化[D];华中科技大学;2012年
3	李玲;改性纳米TiO_2及硫电解液用于敏化太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
4	宋鑫;量子点敏化太阳能电池：制备及光电转换性能的改进[D];天津大学;2010年
5	苗青青;新型高效叠层及复合染料敏化太阳能电池研究[D];大连理工大学;2011年
6	陈杰;理论研究—染料敏化太阳能电池体系光谱性质以及高效吸收染料分子的设计[D];吉林大学;2012年
7	李晓冬;高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究[D];华东师范大学;2011年
8	秦琦;染料敏化太阳能电池用聚苯胺电解质及对电极的制备与性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
9	张丁文;染料敏化太阳能电池准固态电解质及碳基对电极研究[D];华东师范大学;2012年
10	张丽娜;In_2S_3、TiO_2/In_2S_3纳微结构薄膜的制备及其光电化学性质研究[D];吉林大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库

前10条

1	李雷勇;碳素材料改性染料敏化太阳能电池[D];吉首大学;2012年
2	徐丹;敏化太阳能电池中染料的合成研究[D];郑州大学;2010年
3	吕晓斐;染料敏化太阳能电池光阳极的制备及性能研究[D];燕山大学;2011年
4	罗培辉;天然染料敏化太阳能电池的研究[D];黑龙江大学;2010年
5	程浩;CdS量子点敏化透明TiO_2纳米管阵列光阳极材料的制备和性能研究[D];武汉理工大学;2010年
6	赵旺;基于复合光阳极的染料敏化太阳能电池的研究[D];广东工业大学;2011年
7	庄东填;染料及量子点敏化太阳能电池用带状ZnO光阳极的研究[D];清华大学;2010年
8	王菁;量子点敏化及磁场作用下染料敏化太阳能电池光电性能的研究[D];天津理工大学;2012年
9	朱静燕;金属酞菁敏化太阳能电池性能研究[D];江苏科技大学;2011年
10	容齐坤;二氧化钛/染料/聚苯胺结构太阳能电池的制备与研究[D];暨南大学;2011年

中国重要报纸全文数据库

前10条

1	张宁;染料敏化太阳能电池更高效[N];中国化工报;2009年
2	杨东;光纤也能变身太阳能电池[N];中国煤炭报;2009年
3	本报记者滕继濮;未来主导：染料敏化太阳能电池[N];科技日报;2009年
4	黄女瑛 DigiTimes;太阳能厂跨洋吸金几家欢乐几家愁[N];电子资讯时报;2007年
5	记者　郭云飞通讯员　张世平;太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳[N];湖南日报;2006年
6	詹铃;涉足太阳能光伏产业公司一览[N];21世纪经济报道;2006年
7	杨先碧;依靠太阳能的家庭[N];学习时报;2007年
8	天同证券张锐;G风帆太阳能电池新贵[N];证券时报;2006年
9	本报记者翁海华;PE“新锐”王刚：太阳能行业的坚定支持派[N];21世纪经济报道;2007年
10	记者张国伟;行者集团利用太阳能获新突破[N];中国贸易报;2008年

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