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木质素衍生碳基染料敏化太阳能电池的制备及其光伏性能 被引量：1
1
作者 柴化云 程文杰 +2 位作者 柴亚玲 万才超 吴义强 《林业工程学报》 北大核心 2025年第1期33-40,共8页
染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极一般采用贵金属铂(Pt),但Pt在碘系电解液中易被腐蚀,导致DSSCs成本较高且稳定性不足,难以规模化生产。以可再生木质素为碳源制备高性能电催化剂作为Pt对电极的廉价替代品无疑是一种理想策略。以木质... 染料敏化太阳能电池(DSSCs)的对电极一般采用贵金属铂(Pt),但Pt在碘系电解液中易被腐蚀,导致DSSCs成本较高且稳定性不足,难以规模化生产。以可再生木质素为碳源制备高性能电催化剂作为Pt对电极的廉价替代品无疑是一种理想策略。以木质素为碳源、KOH为活化剂,通过一步热解法合成了多级多孔碳,并应用于DSSCs。通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪及全自动比表面积分析仪等方法研究了多孔碳的结构特征及孔隙特性,利用电化学工作站、太阳光模拟器、万用电表等设备评估了该衍生碳作为DSSCs对电极材料催化I-3还原的能力。结果表明,木质素衍生多孔碳材料具有优异的催化活性,比表面积高达530.54 m^(2)/g,总孔容为0.64 cm^(3)/g,且同时具有微孔、中孔和大孔。其器件短路电流密度、开路电压及光电转换效率分别达到了15.88 mA/cm^(2)、710 mV和7.27%,远高于活化前,甚至超过了Pt基电池,展现了其在DSSCs领域的应用潜力。综上所述,通过简单的共热解方法,KOH和木质素成功合成了多级多孔碳材料,其高比表面积和丰富的孔隙可实现电荷的快速转移,从而显著提升了电化学性能。因此,该多孔碳作为DSSCs对电极时,能显著提高器件的各个参数,并获得高于Pt基DSSCs的转换效率,表明木质素衍生碳具有作为Pt对电极廉价替代品的潜力。 展开更多
关键词 木质素 多级多孔碳 染料敏化太阳能电池 对电极 电化学性能
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改性TiO_(2)光阳极染料敏化太阳能电池研究进展
2
作者 张玄 陈进 +1 位作者 王佳妮 高雨雨 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期24-29,34,共7页
染料敏化太阳能电池(DSSC)因制造工艺简单、无毒、半透明、环保、高效等优点而受到广大研究人员的极大关注。主要介绍DSSC的基本结构和工作机理,总结了DSSC阳极改性的研究进展,分析了半导体复合、离子掺杂、表面处理等对DSSC性能的影响... 染料敏化太阳能电池(DSSC)因制造工艺简单、无毒、半透明、环保、高效等优点而受到广大研究人员的极大关注。主要介绍DSSC的基本结构和工作机理,总结了DSSC阳极改性的研究进展,分析了半导体复合、离子掺杂、表面处理等对DSSC性能的影响,并寻找可以替代TiO_(2)的光阳极材料,展望了DSSC光阳极的发展方向。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 光阳极 半导体材料 二氧化钛
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化学烧结法低温制备柔性光阳极及染料敏化太阳能电池光电性能研究
3
作者 沈民伟 程鹏元 +2 位作者 于立冉 张成龙 王璟 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期161-166,共6页
传统光阳极制备过程中采用的高温退火工艺不适用于柔性导电塑料基底,会造成基底材料损坏或性能下降。为解决此问题,利用化学烧结法在低温条件下制备柔性光阳极。通过调节pH配制TiO_(2)浆料,进行化学烧结反应,得到具有较好粘结性的浆料... 传统光阳极制备过程中采用的高温退火工艺不适用于柔性导电塑料基底,会造成基底材料损坏或性能下降。为解决此问题,利用化学烧结法在低温条件下制备柔性光阳极。通过调节pH配制TiO_(2)浆料,进行化学烧结反应,得到具有较好粘结性的浆料。使用刮涂法将浆料制备在聚萘二甲酸乙二醇酯/氧化铟锡(ITO/PEN)柔性导电基底上,随后在100℃下退火处理制成光阳极,浸泡N719染料组装染料敏化太阳能电池。利用扫描电镜(SEM)观察光阳极薄膜的微观形貌,通过X射线衍射(XRD)分析化学烧结生成的薄膜晶体结构。使用柔性膜拉伸测试仪对光阳极进行弯折测试。将弯折前后的光阳极分别组装成太阳能电池,在模拟太阳光下测试组装的柔性染料敏化太阳能电池的光电转换性能。使用化学烧结法可以制备形貌平整且在一定弯折次数下仍不失效,且光电转换效率达到7.47%的柔性染料敏化太阳能电池。 展开更多
关键词 柔性 染料敏化太阳能电池 化学烧结法 弯折测试 TiO_(2)
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Ag纳米线对染料敏化太阳电池光电性能的影响
4
作者 李燕 柳黎 党威武 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期116-119,共4页
利用低成本的醇热法合成了(111)晶面择优生长的均匀Ag纳米线,并将其混合到TiO_(2)浆料中,制备出具有不同Ag纳米线含量的染料敏化太阳电池的光阳极,并封装成电池,进行光电性能测试。结果表明:随着光阳极中Ag纳米线含量的增加,电池的短路... 利用低成本的醇热法合成了(111)晶面择优生长的均匀Ag纳米线,并将其混合到TiO_(2)浆料中,制备出具有不同Ag纳米线含量的染料敏化太阳电池的光阳极,并封装成电池,进行光电性能测试。结果表明:随着光阳极中Ag纳米线含量的增加,电池的短路电流显著增加,当Ag纳米线质量含量为2%时,电池的短路电流从4.58mA/cm^(2)提高到7.43mA/cm^(2),电池光电转换效率提高至3.70%。短路电流的增加主要归因于Ag纳米线的存在,为染料敏化太阳电池提供了直接、快速的电子传输通道,有利于电子转移。将一维快速电子通道引入电池光阳极的思想将为高性能染料敏化太阳电池的开发提供新的思路和途径。 展开更多
关键词 纳米线 光阳极 染料敏化太阳电池
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TiO_(2)纳米晶空洞光阳极在染料敏化太阳能电池中的光电增效性能研究
5
作者 李振 乔伟强 于丽波 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期115-119,共5页
以含炭微球作为模板,制备了TiO_(2)纳米晶空洞光阳极用于染料敏化太阳能电池(DSSC),通过调整模板的添加量,实现了空洞数目在光阳极中的调控。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品的形貌和结构。结... 以含炭微球作为模板,制备了TiO_(2)纳米晶空洞光阳极用于染料敏化太阳能电池(DSSC),通过调整模板的添加量,实现了空洞数目在光阳极中的调控。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品的形貌和结构。结果表明:基于TiO_(2)纳米晶空洞的DSSC,在标准太阳光强度(100mW/cm^(2))辐照下,最佳的短路电流密度(J_(sc))可以达到18.31mA/cm^(2),开路电压(V_(oc))为0.701V,填充因子(FF)为0.578,电池效率(PCE)达到7.4%,相比基于TiO_(2)纳米晶的DSSC 4.4%的电池效率,提高了68.18%,其中J_(sc)的显著提高是电池效率提升的主要因素。光散射、电子寿命的分析表明,适当的空洞结构可以增加光阳极对可见光的散射作用,通过可见光在空洞结构中的多次反射使染料能被多次激发产生光生电子,从而提升了光捕获效率和电子寿命,最终实现了DSSC性能的提高。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 纳米晶空洞 光阳极 含碳微球
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二氧化锡基染料敏化太阳能电池电子传输模型优化及器件性能研究
6
作者 程友良 杜慧彬 +1 位作者 张忠宝 王凯 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第9期1629-1639,共11页
针对染料敏化太阳能电池(DSSC)而言,其光阳极的材料特性与设计参数对DSSC性能具有显著影响。为了深入研究这一影响,本文采用数值模拟的方式,以探究光阳极结构变化对DSSC性能的详细影响。但目前的数学模型不够完善且预测精度较低,因而本... 针对染料敏化太阳能电池(DSSC)而言,其光阳极的材料特性与设计参数对DSSC性能具有显著影响。为了深入研究这一影响,本文采用数值模拟的方式,以探究光阳极结构变化对DSSC性能的详细影响。但目前的数学模型不够完善且预测精度较低,因而本文在光电子传输理论和朗伯比尔定律的基础上,采用常数堆叠法和可变堆叠法将孔隙率对电子扩散系数的影响引入到DSSC的数学模型中,建立了更加完善且精确的电子传输模型,该模型能够更深入剖析光阳极结构参数变化对DSSC性能的影响。通过数值模拟了在不同孔隙体积、电子寿命、SnO_(2)涂层厚度及比表面积下DSSC的性能。结果发现:随着SnO_(2)薄膜孔隙体积的增加,太阳能电池的短路电流密度逐渐减小,而开路电压则呈增大趋势,这导致光电转换效率逐渐降低。当孔隙体积达到0.10 cm^(3)/g时,DSSC光电转换效率达5.16%,因此在保证电池刚性的前提下,尽量降低SnO_(2)的孔隙体积,有利于吸收系数和扩散系数的提升,这两个参数的提升有利于DSSC整体性能的提升,同时电子寿命的延长会带来太阳能电池短路电流密度和开路电压的增大,进而提升光电转换效率,当电子寿命达到200 ms时,光电转换效率达到5.82%。本研究通过详细的数值模拟分析,为优化光阳极结构从而提升DSSC的光电性能提供了有力的理论指导,有助于进一步推动DSSC的研究与应用。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 电子传输模型 孔隙体积 比表面积 电子寿命 数值模拟 光电转换效率
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染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2薄膜的研究进展 被引量：9
7
作者 黄娟茹 谭欣 +2 位作者 于涛 赵林 吴天彧 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期134-141,共8页
在概述染料敏化太阳能电池工作原理基础上,着重分析电池光阳极TiO2薄膜的特性,并指出该薄膜在电池中所起的作用:负载染料、收集光生电子、分离电荷和传输光生电子;继而从表面修饰、离子掺杂、量子点敏化、制备复合薄膜、设计微观有序空... 在概述染料敏化太阳能电池工作原理基础上,着重分析电池光阳极TiO2薄膜的特性,并指出该薄膜在电池中所起的作用:负载染料、收集光生电子、分离电荷和传输光生电子;继而从表面修饰、离子掺杂、量子点敏化、制备复合薄膜、设计微观有序空间结构、设计核壳结构以及多手段共改性等方面对TiO2薄膜改性手段进行综述,并详细分析改性手段优化染料敏化太阳能电池性能的原因;最后,提出应把优化光阳极TiO2薄膜制备工艺及探讨薄膜接触面工作机理等作为今后的研究重点。 展开更多
关键词 TIO2 染料敏化太阳能电池(dsscs) 能量转化效率 光阳极 电荷复合
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Ho^(3+)上转换发光在染料敏化太阳能电池中的应用 被引量：15
8
作者 李树全 林建明 +3 位作者 吴季怀 张秀坤 李彪 徐波 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期82-85,共4页
以水热和高温煅烧相结合的方法制备了掺Ho3+的TiO2上转换发光层,并将其组装在染料敏化太阳能电池中。通过XRD、荧光光谱仪、UV-vis和电池的光电性能测试,来分析上转换发光层的发光机理及其加入后对染料敏化太阳能电池性能的影响。结果表... 以水热和高温煅烧相结合的方法制备了掺Ho3+的TiO2上转换发光层,并将其组装在染料敏化太阳能电池中。通过XRD、荧光光谱仪、UV-vis和电池的光电性能测试,来分析上转换发光层的发光机理及其加入后对染料敏化太阳能电池性能的影响。结果表明,上转换发光层的引入有效地提高了DSSC的光电性能,在80mW/cm2红外光照射下最高光电转换效率达到了0.12‰,比未加上转换发光层的DSSC提高了360%。 展开更多
关键词 水热法 上转换发光 染料敏化太阳能电池
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TiCl_4水解法制备的阻挡层对染料敏化太阳能电池光电性能的影响 被引量：12
9
作者 陈东坡 张晓丹 +2 位作者 魏长春 刘彩池 赵颖 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第2期425-431,共7页
通过不同浓度的TiCl4溶液水解,在光阳极导电玻璃(FTO)基底上制备了阻挡层薄膜,以此来抑制FTO表面的光生电子与I-3之间的复合反应,采用X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射分别测试了阻挡层薄膜的组成,用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外... 通过不同浓度的TiCl4溶液水解,在光阳极导电玻璃(FTO)基底上制备了阻挡层薄膜,以此来抑制FTO表面的光生电子与I-3之间的复合反应,采用X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射分别测试了阻挡层薄膜的组成,用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计测试了阻挡层的形貌和对光的透过率,在AM1.5和暗环境下分别测试了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电性能.实验结果表明:用此方法可以获得由TiO2粒子组成的阻挡层薄膜;阻挡层薄膜的形貌随着TiCl4溶液浓度的增加而改变,它的厚度随着TiCl4溶液浓度的增加而增加;引入阻挡层后,FTO对光的透过率都会下降;这一薄膜的引入可以提高电池的光电性能,用0.04 mo·lL-1的TiCl4溶液制备的阻挡层对暗电流的抑制作用最为明显,电池在AM1.5的条件下测试,转换效率最高7.84%. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 阻挡层 TIO2薄膜 暗电流 TICL4
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二氢吲哚类染料用于染料敏化太阳能电池光敏剂的比较 被引量：15
10
作者 詹卫伸 潘石 +1 位作者 李源作 陈茂笃 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2087-2092,共6页
采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对四种二氢吲哚染料进行研究,从中筛选出相对优秀的染料敏化太阳能电池光敏剂.对前线分子轨道的计算表明,二氢吲哚染料的前线分子轨道结构非常有利于染料激发态向TiO2电极的电子注入.... 采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对四种二氢吲哚染料进行研究,从中筛选出相对优秀的染料敏化太阳能电池光敏剂.对前线分子轨道的计算表明,二氢吲哚染料的前线分子轨道结构非常有利于染料激发态向TiO2电极的电子注入.对真空中的紫外和可见光吸收光谱的计算表明,二氢吲哚染料的吸收光谱与太阳辐射光谱匹配较好.对染料分子的能级计算表明,二氢吲哚染料的能级结构比较适合于I-/I-3作电解液的TiO2纳米晶太阳能电池的光敏剂.二氢吲哚染料最低未占据分子轨道(LUMO)能级均比TiO2晶体导带边能级高,能够保证激发态染料分子高效地向TiO2电极转移电子.二氢吲哚染料最高占据分子轨道(HOMO)的能级比I-/I3-能级低,保证了失去电子的染料分子能够顺利地从电解液中得到电子.与实验数据比较,得出在提高染料敏化太阳能电池转换效率方面,对染料的关键要求是LUMO能级的位置.染料分子的稳定性是染料敏化太阳能电池使用寿命的关键因素.通过对化学键键长的比较表明,二氢吲哚染料的分子稳定性基本相同.对计算结果的分析表明,二氢吲哚染料1(ID1)的LUMO能级最高,分子稳定性最好,在酒精溶液中的吸收光谱与太阳辐射光谱匹配很好,在同类染料中是较好的染料敏化太阳能电池光敏剂. 展开更多
关键词 密度泛函理论 染料敏化太阳能电池 二氢吲哚染料 稳定性
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二氧化钛纳米晶溶胶内渗透电极对染料敏化太阳能电池的光伏性能的提高 被引量：10
11
作者 钱迪峰 张青红 +2 位作者 万钧 李耀刚 王宏志 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2745-2751,共7页
以自制的过氧钛酸(PTA)水溶液为前驱体,用水热法制备了透明锐钛矿相二氧化钛溶胶.无需有机添加剂可得到直径小于7 nm的棒状二氧化钛纳米晶溶胶.通过将溶胶内渗透到染料敏化太阳能电池(DSSCs)的多孔二氧化钛电极后,消除了多孔电极内的大... 以自制的过氧钛酸(PTA)水溶液为前驱体,用水热法制备了透明锐钛矿相二氧化钛溶胶.无需有机添加剂可得到直径小于7 nm的棒状二氧化钛纳米晶溶胶.通过将溶胶内渗透到染料敏化太阳能电池(DSSCs)的多孔二氧化钛电极后,消除了多孔电极内的大孔并改善了电极内纳米晶之间的连通性.用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对溶胶内渗透后的光阳极进行了表征.结果表明:小颗粒棒状二氧化钛纳米晶附着在多孔的二氧化钛表面,填充了电极由于烧结产生的大孔,并在多孔的二氧化钛内部形成了有利于电子传输的网络结构.与未经处理的多孔电极相比,改性后的光阳极组装成染料敏化太阳能电池后光电转化效率提高了64%. 展开更多
关键词 溶胶 内渗透 电极界面 二氧化钛 染料敏化太阳能电池
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基于TiO_2纳米管阵列的高效正面透光型染料敏化太阳能电池的制备及其光电性能（英文） 被引量：9
12
作者 高素雯 兰章 +4 位作者 吴晚霞 阙兰芳 吴季怀 林建明 黄妙良 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期446-452,共7页
报道了一种基于TiO2纳米管(TNT)阵列正面透光型光阳极的高效染料敏化太阳能电池.将TNTs在450°C烧结后能避免其有序结构在HF处理过程中被破坏,使膜内高速电子传输通道被保留,有利于染料敏化太阳能电池(DSSC)实现高速电荷传输.再用HF... 报道了一种基于TiO2纳米管(TNT)阵列正面透光型光阳极的高效染料敏化太阳能电池.将TNTs在450°C烧结后能避免其有序结构在HF处理过程中被破坏,使膜内高速电子传输通道被保留,有利于染料敏化太阳能电池(DSSC)实现高速电荷传输.再用HF、TiCl4、HF和TiCl4混合等溶剂对TNTs进行处理,提高其表面粗糙度以吸附更多染料.染料吸附量的增加能提高光阳极在300-570 nm波段光子捕获效率,该波段是染料吸收光子的主要区域.然而,在染料吸收光子较弱的长波段区域(570-800 nm)光子捕获效率的增加主要源于光阳极光散射率的提高.光阳极光子捕获效率的提高使DSSC的内外量子效率在全波段(300-800 nm)均有所增加,从而使短路电流明显提高.从电化学阻抗数据可知,与电子传输性能密切相关的电化学参数如电荷传输电阻、界面电荷复合电阻、电容、电子寿命、电子扩散长度和电子收集效率等在含处理过的TNTs光阳极DSSC中均有所改善,从而提高电池光电转换效率.含HF和TiCl4混合溶剂处理TNTs光阳极的DSSC最高光电转换效率能达到7.30%,比未处理的DSSC(5.38%)提高35.69%. 展开更多
关键词 TIO2纳米管阵列 染料敏化太阳能电池 光阳极 TICL4 TICL4
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上转换发光在染料敏化太阳能电池中的应用 被引量：8
13
作者 李树全 林建明 +4 位作者 吴季怀 黄妙良 张秀坤 李彪 徐波 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第1期60-64,共5页
以水热和高温煅烧相结合的方法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光层,并将其组装在染料敏化太阳能电池(DSSC)中。通过XRD﹑荧光光谱﹑UV-Vis和电池的光电性能测试,分析了上转换发光层的发光机理及其加入后对染料敏化太阳能电池性能的影响。... 以水热和高温煅烧相结合的方法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光层,并将其组装在染料敏化太阳能电池(DSSC)中。通过XRD﹑荧光光谱﹑UV-Vis和电池的光电性能测试,分析了上转换发光层的发光机理及其加入后对染料敏化太阳能电池性能的影响。结果表明,上转换发光层的引入有效地提高了DSSC的光电性能,在80mW·cm-2红外光照射下最高光电转换效率达到了0.14‰,比未加上转换发光层的DSSC提高了160%。 展开更多
关键词 水热法 上转换发光 染料敏化太阳能电池
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染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极的研究进展 被引量：6
14
作者 杜志明 韩志跃 +1 位作者 姚谦 张英豪 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期111-117,共7页
介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构和工作原理,针对目前全世界关于染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极的改性进展进行了综述.目前,TiO2薄膜改性手段主要包括:表面处理、离子掺杂、半导体复合、微观有序空间结构、多孔化结构、贵金属... 介绍了染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构和工作原理,针对目前全世界关于染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极的改性进展进行了综述.目前,TiO2薄膜改性手段主要包括:表面处理、离子掺杂、半导体复合、微观有序空间结构、多孔化结构、贵金属沉积等.改性二氧化钛光阳极是为了减少阳极和染料之间的界面阻抗以提高DSSC的光电转换效率.最后对DSSC中光阳极改性的发展趋势和应用前景做了期许和展望,提出工程设计微观有序TiO2光阳极结构、更大程度地开发TiO2光阳极的制膜工艺、发挥各种手段的优势互补协同作用是未来染料敏化太阳能电池二氧化钛光阳极改性的方向.对TiO2光阳极界面之间的电阻和电子传输的机理进行更深层次的研究和探讨对染料敏化太阳能电池的工业化是非常必要的. 展开更多
关键词 二氧化钛 光阳极 光电转换效率 染料敏化太阳能电池
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电沉积制备的ZnO薄膜在染料敏化太阳能电池中光电性能的研究 被引量：9
15
作者 张林森 李素珍 +1 位作者 王力臻 董会超 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期988-992,共5页
采用阴极电沉积法在导电玻璃基体上制备了ZnO薄膜,研究了工艺条件对ZnO薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光电性能的影响。通过热分析(TG-DTA),X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)对ZnO薄膜的结构和形貌进行了表征。实验结果表明,电... 采用阴极电沉积法在导电玻璃基体上制备了ZnO薄膜,研究了工艺条件对ZnO薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光电性能的影响。通过热分析(TG-DTA),X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)对ZnO薄膜的结构和形貌进行了表征。实验结果表明,电沉积制备的ZnO薄膜为纤锌矿结构,薄膜颗粒均匀,在DSSC中表现出较好的光伏性能。 展开更多
关键词 电沉积 染料敏化太阳能电池 ZNO薄膜 光电性能
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表面活性剂对染料敏化太阳能电池光电性能的提高 被引量：6
16
作者 徐波 吴季怀 +2 位作者 范乐庆 黄妙良 林建明 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1900-1906,共7页
在硝酸/醋酸(HNO3/HAc)的水溶液中分别加入十二烷基苯磺酸钠(DBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、吐温20等不同类型的表面活性剂来水解钛酸四正丁酯制得前驱体溶液,通过水热法制备纳晶TiO2,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。通过XRD、... 在硝酸/醋酸(HNO3/HAc)的水溶液中分别加入十二烷基苯磺酸钠(DBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、吐温20等不同类型的表面活性剂来水解钛酸四正丁酯制得前驱体溶液,通过水热法制备纳晶TiO2,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。通过XRD、SEM和UV-Vis对纳晶TiO2薄膜进行表征,并对DSSC进行光电流-光电压(I-V)曲线的测试,研究了不同类型的表面活性剂和不同浓度的CTAB对DSSC光电性能的影响。结果表明:加入阳离子表面活性剂CTAB时提高了DSSC的光电性能,而加入阴离子表面活性剂DBS和非离子表面活性剂吐温20时,DSSC的光电性能反而降低。随着CTAB浓度的增加,电池的光电性能先提高后下降,当cCTAB=0.08mol·L-1时,DSSC的光电转化效率最高为5.76%,比不添加表面活性剂制备的纳晶TiO2所组装的DSSC的光电转化效率提高了约18%。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 TIO2 表面活性剂 水热法
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TiO_2介孔薄膜电阻对染料敏化太阳能电池光电转换性能的影响 被引量：6
17
作者 王智 唐笑 +1 位作者 钱觉时 王华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期779-782,共4页
TiO2介孔薄膜的电阻可能是影响染料敏化太阳能电池光电转化效率的主要因素之一。设计了一种可用于测试TiO2介孔薄膜电阻的方法,研究了2种不同电阻值的TiO2介孔薄膜的电阻变化规律和2种TiO2介孔薄膜组装的染料敏化太阳能电池(DSC)的光电... TiO2介孔薄膜的电阻可能是影响染料敏化太阳能电池光电转化效率的主要因素之一。设计了一种可用于测试TiO2介孔薄膜电阻的方法,研究了2种不同电阻值的TiO2介孔薄膜的电阻变化规律和2种TiO2介孔薄膜组装的染料敏化太阳能电池(DSC)的光电转换性能。结果显示,采用低电阻的TiO2薄膜光电极有利于DSC光电转换效率的提高。 展开更多
关键词 染料敏化 太阳能电池 电阻 二氧化钛
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下转换发光粉Y_2O_3/Sm^(3+)在染料敏化太阳能电池中的应用 被引量：6
18
作者 王江丽 林建明 +4 位作者 吴季怀 兰章 范乐庆 黄韵昉 唐子颖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期98-101,共4页
采用沉淀法制备了Y2O3/Sm3+下转换发光粉,利用X射线衍射、荧光光谱对其进行了表征,并利用该发光粉具有下转换发光的特点将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSC).结果表明,Y2O3/Sm3+下转换发光粉可以增加电池对太阳光的吸收范围,提高电池的... 采用沉淀法制备了Y2O3/Sm3+下转换发光粉,利用X射线衍射、荧光光谱对其进行了表征,并利用该发光粉具有下转换发光的特点将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSC).结果表明,Y2O3/Sm3+下转换发光粉可以增加电池对太阳光的吸收范围,提高电池的光电流和光电压.研究了掺杂量对电池性能的影响,当掺杂量为3%时,光电转换效率从5.049%提高到5.94%,表明了其是一种有效提高光电转换效率的方法. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 稀土离子 下转换发光粉 p-型掺杂
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有机染料D-SS和D-ST用于染料敏化太阳能电池光敏剂的比较(英文) 被引量：7
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作者 詹卫伸 潘石 +2 位作者 王乔 李宏 张毅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第1期78-84,共7页
为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光... 为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光谱相比于D-ST的有明显的红移,而且D-SS分子的摩尔吸光系数也高于D-ST分子的.D-SS分子本应该比D-ST分子拥有更高的俘获太阳辐射光子的能力,但由于D-SS分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级位置比氧化还原电解质(I-/I-3)的氧化还原能级高,处于光激发态的D-SS分子向TiO2电极注入电子而被氧化后,不能顺利地从电解质中得到电子而还原,使得D-SS分子俘获光子的能力不能充分发挥,从而严重地降低了由其敏化的DSSCs的光电性能和光电能量转换效率.揭示了D-SS敏化的DSSCs的光电性能,特别是光电能量转换效率比D-ST敏化的DSSCs的低的原因.染料敏化剂分子的HOMO能级的位置对于DSSCs来说也是很重要的,用于DSSCs的有机敏化剂分子的HOMO能级的位置必须低于氧化还原电解质的氧化还原能级. 展开更多
关键词 密度泛函理论 含时密度泛函理论 染料敏化太阳能电池 分子模拟 电子结构 吸收光谱 能级结构
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ZnO调制改性染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极研究 被引量：3
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作者 崔旭梅 左承阳 +2 位作者 蓝德均 王军 黄载春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1386-1388,共3页
采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极... 采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极同未掺杂的TiO2薄膜光阳极相比,以醋酸锌为原料制备的复合薄膜光阳极使电池转换效率提高了1倍,而由于微米量级的ZnO的粒径大,用其作原料制得的复合薄膜光阳极反而使电池的转换效率有所降低。以醋酸锌为原料制备的TiO2/ZnO双层薄膜光阳极同TiO2薄膜光阳极相比,电池转换效率提高了13倍,通过性能优化后电池的转换效率达到4.7%。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 TiO2光阳极 ZNO 转换效率
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