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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

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