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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
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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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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
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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 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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p-型和pn-型染料敏化太阳能电池 被引量:6
5
作者 史继富 徐刚 +1 位作者 苗蕾 徐雪青 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1287-1299,共13页
针对(1)p-型染料敏化太阳能电池(DSCs)存在的科学问题,即光阴极染料的吸附量偏低和电池内部的暗反应比较严重和(2)pn-型DSCs存在的光阳极和光阴极不匹配等问题,从电极、染料和电解质三个方面系统综述了p-型和pn-型DSCs的研究进展并分析... 针对(1)p-型染料敏化太阳能电池(DSCs)存在的科学问题,即光阴极染料的吸附量偏低和电池内部的暗反应比较严重和(2)pn-型DSCs存在的光阳极和光阴极不匹配等问题,从电极、染料和电解质三个方面系统综述了p-型和pn-型DSCs的研究进展并分析了问题可行的解决方案,最后对p-型和pn-型DSCs的发展前景进行了展望. 展开更多
关键词 p-染料敏化太阳能电池 pn-染料敏化太阳能电池 NIO 染料 电解质
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基于p型光电极的染料敏化太阳能电池研究进展 被引量:2
6
作者 杨英 潘德群 +2 位作者 高菁 张政 郭学益 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第4期615-626,共12页
基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO_2光阳... 基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO_2光阳极的染料敏化太阳能电池理论效率(30%),引起了科学界的高度关注。本文将总结基于p型光电极染料敏化太阳能电池(p型和p-n型叠层器件)的研究成果,重点介绍用于p型和p-n型叠层染料敏化太阳能电池的电极材料,染料及电解质的研究进展;同时总结目前该类电池发展中亟需解决的问题以及进一步提高器件效率的途径。 展开更多
关键词 p光电极 p型染料敏化太阳能电池 p-n叠层染料敏化太阳能电池
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五甲川菁染料的敏化作用及其在Gr¨atzel型太阳能电池中的应用 被引量:22
7
作者 张莉 杨迈之 +6 位作者 高恩勤 乔学斌 郝彦忠 王艳琴 蔡生民 孟凡顺 田禾 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1543-1546,共4页
采用新染料五甲川菁 (PentaMethylCyanine)敏化TiO2 纳米结构电极 ,UV Vis吸收光谱和光电化学结果表明 ,使用该染料敏化使TiO2 纳米结构电极吸收波长红移至可见光区和近红外区 ,可显著地提高TiO2 纳米结构电极在可见光区的阳极光电流强... 采用新染料五甲川菁 (PentaMethylCyanine)敏化TiO2 纳米结构电极 ,UV Vis吸收光谱和光电化学结果表明 ,使用该染料敏化使TiO2 纳米结构电极吸收波长红移至可见光区和近红外区 ,可显著地提高TiO2 纳米结构电极在可见光区的阳极光电流强度 ,明显改善光电转换效率 .结合吸收光谱。 展开更多
关键词 染料敏化 五甲川菁 TiO2纳米电极 太阳能电池
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pH值对金莲花染料敏化太阳能电池性能的影响 被引量:13
8
作者 杨桂军 王棽睿 +5 位作者 张永昌 王刚 陈慧媛 南辉 申何萍 林红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第3期539-545,共7页
首先从高原金莲花中提取天然染料,通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和傅里叶变换红外(FTIR)吸收光谱确定其主要成分为花色苷.调节色素溶液的pH值,组装染料敏化太阳能电池(DSCs)并进行光电性能测试.研究发现,随着pH值的升高,电池的开路电... 首先从高原金莲花中提取天然染料,通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和傅里叶变换红外(FTIR)吸收光谱确定其主要成分为花色苷.调节色素溶液的pH值,组装染料敏化太阳能电池(DSCs)并进行光电性能测试.研究发现,随着pH值的升高,电池的开路电压逐渐升高,但是短路电流密度却先升高后降低.分析认为这是由于在不同pH值下,花色苷的结构会发生转换造成的.在pH=5时,该天然染料敏化太阳能电池的光电转换效率最高,达到0.292%. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 天然染料 pH值 金莲花 光伏性能
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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
9
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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溅射-置换法制备染料敏化太阳能电池对电极Pt/FTO 被引量:4
10
作者 王耀琼 魏子栋 +2 位作者 蔡洪英 张骞 赵巧玲 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2957-2961,共5页
采用溅射-置换(SD)法在导电玻璃(FTO)基底上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极SD-Pt/FTO.形貌表征显示,和热解法(PY)所获得的对电极(PY-Pt/FTO)相比,SD法获得的对电极SD-Pt/FTO上Pt颗粒分散性显著改善.光电流-光电压特性曲线测试表... 采用溅射-置换(SD)法在导电玻璃(FTO)基底上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极SD-Pt/FTO.形貌表征显示,和热解法(PY)所获得的对电极(PY-Pt/FTO)相比,SD法获得的对电极SD-Pt/FTO上Pt颗粒分散性显著改善.光电流-光电压特性曲线测试表明,以SD-Pt/FTO为DSSC对电极的光电转化效率比以PY-Pt/FTO为DSSC对电极的提高了16.5%.DSSC电池性能改善与SD-Pt/FTO对电极具有较低的电阻和由Pt颗粒分散性改善引起催化性能改善密切相关. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 电极 溅射
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染料敏化太阳能电池中额外给体引入对经典D-π-A型敏化剂性能影响的理论研究 被引量:3
11
作者 吴水星 张建钊 +4 位作者 苏欣 张吉 吴勇 耿允 苏忠民 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2002-2008,共7页
为了探讨D-D-π-A型染料中双给体对敏化剂性能的影响,本文结合密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)对染料1-4的几何结构、电子结构、吸收光谱、电化学性质、电子复合程度以及半导体导带边缘的移动等进行了对比研究.结果表... 为了探讨D-D-π-A型染料中双给体对敏化剂性能的影响,本文结合密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)对染料1-4的几何结构、电子结构、吸收光谱、电化学性质、电子复合程度以及半导体导带边缘的移动等进行了对比研究.结果表明,相比于经典的D-π-A型染料分子1,在分子2-4(D-D-π-A型双给体染料)中额外引入给体,尽管对导带能级移动的改变不是很显著,但是可以改变体系的共轭程度,增加染料的光吸收强度.重要的是,额外给体的引入可以显著增加染料阳离子空穴-半导体之间的距离,从而减缓注入电子与染料阳离子的复合;在额外给体中引入杂原子可以使I2聚集在染料外侧,从而降低电解质在半导体表面的局域浓度,进而减缓注入电子与电解质之间的复合速率.因此,通过在经典的D-π-A型染料上引入额外的电子给体构筑D-D-π-A型染料可以有效调节染料的光吸收、电化学及电子复合等方面的性质,是设计合成高性能染料的可行策略. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 D-D-π-A染料 密度泛函理论 电子复合 给体
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染料敏化太阳能电池中PEDOT/PSS-CuI复合电解质的研究 被引量:4
12
作者 胡志强 许芳怡 +2 位作者 周红茹 王仁博 高宏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期42-44,114,共4页
以实验室自制的无机P型半导体CuI纳米粉体、导电聚合物PEDOT/PSS及乙腈为原料,制备了PEDOT/PSS-CuI复合电解质及纯CuI固体电解质进行对比。通过X射线衍射(XRD)对CuI粉体的晶形进行了分析,用四探针电阻仪测定了电解质薄膜的电阻率,测试... 以实验室自制的无机P型半导体CuI纳米粉体、导电聚合物PEDOT/PSS及乙腈为原料,制备了PEDOT/PSS-CuI复合电解质及纯CuI固体电解质进行对比。通过X射线衍射(XRD)对CuI粉体的晶形进行了分析,用四探针电阻仪测定了电解质薄膜的电阻率,测试了染料敏化太阳能电池的性能。结果表明:当CuI在PEDOT/PSS中添加量为20%时,PEDOT/PSS-CuI复合电解质组装电池的性能最好。且PEDOT/PSS-CuI复合电解质的性能稳定性要优于纯CuI固体电解质。 展开更多
关键词 CuI固体电解质 pEDOT/pSS-CuI复合电解质 染料敏化太阳能电池
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染料敏化太阳能电池新型对电极材料研究进展 被引量:2
13
作者 王璟 尚兴记 +3 位作者 张增明 谢荣艳 胡勇 丁雨田 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期14-21,26,共9页
染料敏化太阳能电池以其成本低廉、原材料丰富、制作工艺简单、理论转换效率高、对环境无污染等优势而备受人们关注,并在工业化生产中逐渐得到推广和应用。虽然人们在物理和化学方面对其进行了大量的研究,但其转换效率并没有得到明显的... 染料敏化太阳能电池以其成本低廉、原材料丰富、制作工艺简单、理论转换效率高、对环境无污染等优势而备受人们关注,并在工业化生产中逐渐得到推广和应用。虽然人们在物理和化学方面对其进行了大量的研究,但其转换效率并没有得到明显的提高。对电极作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,其材料的性能直接影响着染料敏化太阳能电池的转换效率。为此,不少科研工作者提出了一个通过优化对电极材料自身结构来提高整个染料敏化太阳能电池光电性能的议题。着重综述了近几年对电极材料自身结构优化方面具有代表性的研究成果。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 对电极 网状结构 多孔结构 致密结构
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电沉积-置换法制备Pt/Ti对电极及其对染料敏化太阳能电池性能的提升 被引量:1
14
作者 王耀琼 冉秀芝 +2 位作者 高焕方 李莉 魏子栋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1988-1993,共6页
采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti.形貌表征结果显示,与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比,Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善.光电流-光电压特性曲线测试结果表明,以Pt/T... 采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti.形貌表征结果显示,与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比,Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善.光电流-光电压特性曲线测试结果表明,以Pt/Ti为对电极的DSSC与以Pt/FTO为对电极的DSSC相比,光电转化效率提高了20.8%.由于Pt颗粒分散性和粒径的改善所引起的Pt催化性能的提高、Pt/Ti对电极更低的电阻以及Ti基底更好的反光性能是提升DSSC性能的原因. 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 对电极 电沉积 I- I3-氧化还原电对
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SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对TiO_2染料敏化太阳能电池光电性能的影响 被引量:2
15
作者 李萍 徐交 +3 位作者 陈胜利 王爱军 朱慧丽 王媛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期881-886,共6页
通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO_2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO_2的复合膜为参比膜,考察了SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响。SiO_2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶... 通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO_2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO_2的复合膜为参比膜,考察了SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响。SiO_2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶体时的沉积液浓度控制。实验结果表明复合光子晶体后,电池的短路电流密度ISC和能量转化效率Eff明显提高,且光子晶体周期数越多,提高率越大,当SiO_2 Opal结构周期数增加至20层时,ISC和Eff与参比膜相比分别增加了91%和164%。IPCE分析表明光电性能提高的原因在于当光子晶体带隙与N719吸收峰重合时,利用光子带隙反射与光局域效应可提高N719对波长530nm光的吸收率。即光子晶体可有效提高吸光材料在光子带隙处的吸光率,且随着光子周期数增加,提升效果越显著。 展开更多
关键词 二氧化硅 太阳能 纳米材料 SIO2 Opal光子晶体 结构周期数 纳米晶TiO2 染料敏化电池
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新型锚定基团对D-π-A型染料敏化太阳能电池性能的影响:基于DFT计算 被引量:1
16
作者 谢小银 王鹏飞 +2 位作者 刘冠辰 李永哲 栾国颜 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第7期139-142,共4页
以三苯胺作为电子供体基团、苯乙烯作为共轭π桥和氰基丙烯酸作为电子受体所连接而成的染料分子模型作为实验数据基础,通过高斯09软件进行了对"A"结构即锚定基团的模拟。通过设计出的三个含有不同基团的染料分子模型,然后通... 以三苯胺作为电子供体基团、苯乙烯作为共轭π桥和氰基丙烯酸作为电子受体所连接而成的染料分子模型作为实验数据基础,通过高斯09软件进行了对"A"结构即锚定基团的模拟。通过设计出的三个含有不同基团的染料分子模型,然后通过数据计算进行对比,得出了一个理论转化效率最高的染料分子模型。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 高斯09 锚定基团
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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
17
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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用于染料敏化太阳能电池的聚酯型聚氨酯凝胶电解质的研究
18
作者 栗晓杰 戴玉华 +4 位作者 赵衡东 程立言 吴小丹 刘腾 张薇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期23-25,30,共4页
通过改变PEG分子量、有机溶剂和碘盐等条件制备了不同系列的聚酯型聚氨酯凝胶电解质。研究发现,当PEG分子量为10000,以1,4-丁内酯为有机溶剂,以NaI/I2为氧化还原电对时,得到的聚氨酯凝胶电解质的电导率最高,达到5.61mS/cm。基于该凝胶... 通过改变PEG分子量、有机溶剂和碘盐等条件制备了不同系列的聚酯型聚氨酯凝胶电解质。研究发现,当PEG分子量为10000,以1,4-丁内酯为有机溶剂,以NaI/I2为氧化还原电对时,得到的聚氨酯凝胶电解质的电导率最高,达到5.61mS/cm。基于该凝胶电解质的染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池在100mW/cm2的入射光强下电池的光电转换效率达到4.06%。 展开更多
关键词 聚氨酯 凝胶电解质 染料敏化太阳能电池
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染料敏化太阳能电池对电极La_2Mo_2O_7复合MWCNTs非Pt催化剂的制备与性能(英文)
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作者 武克忠 赵佳静 +2 位作者 熊元元 阮北 武明星 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2041-2048,共8页
通过高温固相法对醋酸镧(C_6H_9O_6La·x H_2O)与高钼酸铵((NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O)在一定条件下热解制备非Pt催化剂La_2Mo_2O_7(La_2O_3-2MoO_2)。进一步采用2种方法将La_2Mo_2O_7与多壁碳纳米管(MWCNTs)进行复合,一种是将L... 通过高温固相法对醋酸镧(C_6H_9O_6La·x H_2O)与高钼酸铵((NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O)在一定条件下热解制备非Pt催化剂La_2Mo_2O_7(La_2O_3-2MoO_2)。进一步采用2种方法将La_2Mo_2O_7与多壁碳纳米管(MWCNTs)进行复合,一种是将La_2Mo_2O_7喷涂到MWCNTs表层之上得到La_2Mo_2O_7/MWCNTs,另一种是将两者均匀混合掺杂得到La_2Mo_2O_7@MWCNTs,再将上述2种复合材料应用于染料敏化太阳能电池对电极进行相应研究。通过扫描电子显微镜(SEM)表征了复合催化材料的微观形貌,X射线衍射(XRD)确定了微观结构。采用电流密度-光电压曲线、循环伏安,交流阻抗以及塔菲尔极化分析了材料的光电性能。实验结果表明在电解液I_3^-/I^-中,基于La_2Mo_2O_7/MWCNTs与La_2Mo_2O_7@MWCNTs的对电极,相同的条件下在光电池中获得的光电转换效率分别为6.09%和4.84%,明显高于MWCNTs的3.94%和La_2Mo_2O_7的0.87%。电极性能的提高可归因于La_2Mo_2O_7复合催化剂相对大的比表面积和高导电性。 展开更多
关键词 染料敏化太阳能电池 能量转换效率 对电极 钼酸铵 复合物
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新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对电子复合的影响 被引量:3
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作者 张仁开 孙喆 +2 位作者 谢焕焕 梁茂 薛松 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1139-1145,共7页
合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池... 合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池的电荷传输与界面电子转移机制.结果表明,VImI/PEGMA共聚物可以有效抑制TiO2/电解质界面电子复合并提高TiO2导带能级,敏化电池的光伏性能并不完全取决于电解质的电导率.通过考察共聚物中VImI与PEGMA单元的摩尔比与开路电压的关系,发现共聚物对电子复合的抑制作用主要源于VImI链段.此外,开路电压衰减(OCVD)和瞬态光电流测试结果说明,共聚物能够提高TiO2薄膜的电子寿命,而且对陷阱电子能级的分布具有调节作用.当共聚物在电解质中的质量分数为50%,VImI与PEGMA的摩尔比为5.0时,准固态染料敏化太阳能电池于100mW·cm-2光强下获得了4.10%的光电转换效率. 展开更多
关键词 共聚物 准固态电解质 染料敏化太阳能电池 电子复合 电子寿命
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