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TiO2纳米团聚体的制备及在太阳电池中的应用

苏燕 , 赵颖 , 蔡宁 , 孙建 , 魏长春 , 远存达 , 李媛 , 纪伟伟 , 杨瑞霞 , 熊绍珍

人工晶体学报

利用钛酸四丁酯水解反应,结合溶胶-凝胶与水热处理法制备了TiO2纳米团聚体.以该团聚体制备染料敏化太阳电池的光阳极,不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,简化电池制备工艺.本文研究了水解pH值对粉体物理性质、电池效率的影响规律.结果表明,水解的pH值对TiO2纳米粒子的尺寸、分布以及染料敏化太阳电池光阳极的显微形貌、电池光电特性都有很大影响.当pH值为1时,制备的电池效率最高达到5.77%(Jsc=15.04 mA/cm2,Voc=0.73 V, FF=0.53).

关键词: pH值 , 散射率 , TiO2纳米团聚体

染料敏化太阳电池工艺参数的优化

远存达 , 蔡宁 , 赵颖 , 孙建 , 魏长春 , 苏燕 , 李媛 , 纪伟伟 , 张存善 , 熊绍珍

人工晶体学报

染料敏化纳晶TiO2薄膜太阳电池的性能受TiO2浆料组成、薄膜厚度、烧结工艺、染料浸渍时间、导电玻璃类型以及电极处理工艺等因素影响是很明显的.通过对上述各工艺参数的研究,探讨了它们对电池性能的影响规律,获得了最佳的工艺参数组合.

关键词: 染料敏化 , 太阳电池 , 工艺参数

TiCl4处理对TiO2薄膜显微结构以及染料敏化太阳电池性能的影响

远存达 , 赵颖 , 蔡宁 , 苏燕 , 李媛 , 纪伟伟 , 张存善 , 熊绍珍

人工晶体学报

本文通过粉末涂敷法制备了纳米TiO2多孔膜,并用40 mM的TiCL4水溶液对多孔膜进行了表面处理,发现TiCl4处理对多孔薄膜的显微结构有重要影响.通过纳米TiO2多孔膜的表面形貌分析,发现TiCl4处理降低了薄膜因高温烧结而出现的"龟裂"现象,同时薄膜中微空洞数量增加,分布更均匀,进而显著提高了染料敏化太阳电池的光电转化效率.

关键词: 染料敏化 , 太阳电池 , 纳米TiO2多孔膜

高比表面纳米二氧化钛胶体、多孔电极及DSC电池的制备

苏燕 , 赵颖 , 蔡宁 , 远存达 , 李媛 , 纪伟伟 , 杨瑞霞 , 熊绍珍

人工晶体学报

以钛酸四丁酯为前驱物,冰醋酸为水解抑制剂,浓硝酸为胶溶剂,结合溶胶-凝胶与水热处理法成功制备了具有高比表面积的纳米二氧化钛胶体.除水、酸后,浓缩并添加有机粘结剂制成了纳米TiO2浆料.刷制多孔电极并组成电池后测试了其光电特性.调整胶溶剂-浓硝酸的添加量,制备了具有不同颗粒大小、晶型、比表面积的TiO2纳米颗粒.为了提高多孔薄膜的光散射效应,在浆料中添加了400 nm TiO2粉体,研究了其掺入量对电池特性的影响.结果表明,当硝酸加入量为 1 mL、掺入20%大颗粒TiO2时,制备的电池效率达到4.19%(Jsc=8.32 mA/cm2, Voc=0.76 V, FF=66.31%).

关键词: 染料敏化 , 太阳电池 , 比表面积 , 水热法

Triton X-100对染料敏化太阳电池性能影响的研究

张苑 , 蔡宁 , 赵颖 , 赵大伟 , 刘广陆 , 纪伟伟 , 杨瑞霞

影像科学与光化学

采用无水相体系的胶体通过丝网印刷工艺制备TiO2薄膜电极,研究发现曲拉通(Triton X-100)可以明显改变TiO2电极显微结构,且对染料敏化太阳电池的性能影响显著.过少或过多的曲拉通都将导致开路电压、短路电流、填充因子以及效率的降低.由3 g P25粉末配制的胶体中,曲拉通适宜的加入量约为0.8 mL.

关键词: 染料敏化太阳电池 , TiO2薄膜 , Triton X-100 , 丝网印刷

成膜剂对染料敏化太阳电池性能的影响

纪伟伟 , 张晓丹 , 杨振华 , 赵颖

人工晶体学报

通过刮涂法将P25粉的乙醇体系配制的TiO_2浆料制备成光阳极中的TiO_2薄膜,在TiO_2浆料中分别加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙基纤维素(M70),作对比实验,研究发现加入PVP制备的TiO_2薄膜的宏观和微观结构都得到了明显的改善,其影响了TiO_2薄膜的孔隙率、比表面积和染料的吸附量,显著改善了染料敏化太阳电池性能,短路电流由5.59 mA/cm~2增到11.31 mA/cm~2,电池效率由2.70%增到5.31%(AM1.5).

关键词: TiO_2浆料 , PVP , 染料敏化太阳电池

n-GaInP2/p-Ge异质结热光伏电池特性分析

纪伟伟 , 张超 , 张德亮 , 乔在祥

人工晶体学报

热光伏电池是当前研究的热点,目前同质结Ge电池的研究较为常见,而GaInP2/Ge异质结电池还未见相关报道.本文首先对比GaInPJGe异质结与GaInP2/Ge/Ge同质结的能带图,发现异质结界面处的阶跃势垒位于内建电场内部,以至于阶跃势垒不影响载流子输运,能提高器件的性能.然后通过MOCVD在P型Ge衬底上外延高质量、宽带隙的单晶GaInP2层,并进行TEM-EDX线性扫描、Ⅰ-Ⅴ测试,研究结果表明,利用MOCVD技术制备的GaInP2/Ge异质结界面陡峭且GaInP2并未向Ge内扩散;通过优化器件工艺4 cm2全面积电池效率最终达到5.18％ (AM1.5,25℃).根据J-V曲线方程推算出串并联电阻(Rs、Rsh)、反向饱和电流密度(J0)和二极管品质因子(A)等参数,为电池性能的进一步提高获得主要的突破路径.

关键词: 热光伏 , Ge , GaInP2 , 异质结 , J-V特性

环氧粉末涂层在高温稀氯化钠溶液中介质伟输行为研究

王震宇 , 李劲 , 柯伟 , 张立新 , 史志明

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2000.08.002

利用静态浸泡法通过绘制增重率-时间曲线及采用红外光谱研究了环氧粉末涂层在高温稀氯化钠溶液中抗介质渗透能力.探讨了高温(120℃)下该涂层在蒸馏水及稀氯化钠溶液中 ?传输行为.试验结果表明,交联度小的环氧涂层在氯化钠溶液中的增重率较水中的增重率无明显的变化;而交职大的环氧涂层在氯化钠溶液中的增重率则小于其在水中的增重率.

关键词: 环氧树脂 , 粉末涂料 , 介质传输 , 静态浸泡

技术创新,促进行业绿色发展——访科思创CAS业务部大中华区副总裁陆伟国

涂料工业

关键词:

21世纪工业涂装展望

材料保护

涂装的质量提高和生产成本的降低,可为机电产品制造领域创造附加值,还可以增加市场竞争力,所以人们对21世纪新型涂料开发、涂装作业方式改变、劳动条件改善、涂装工艺技术装备改进、开发等等都抱有很大的期望.全世界对公害和地球暖化等问题更加关心,环保问题是涂装行业最大的问题.涂料、涂装设备、涂装应用三位一体共同合作,是21世纪达到无公害涂装要取得成效的重要一步.我国机械制造大型企业在加强科研开发力量的同时不要忽视涂装技术这一重要领域.

关键词: 涂料 , 涂装 , 装备 , 开发 , 展望