光阳极厚度和结构对DSSC性能的影响

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1、光阳极厚度和结构对DSSC性能的影响光阳极绘DSSC的核心部件，其结构、组成、卑度等均极大的影响着电池的光伏性能，特别是电池的光电转化效率，因此，提岛DSSC的光伏性能可以通过改良和优化光阳极的结构，如酸碱处理、TiCh处理抑制电池的背反应、添加光散射层捉高光吸收率、优化光阳极的卑度、开发新型的光阳极材料等。木章采用丝网印刷技术，通过改变匝复印刷的次数，制备貝旳不同厚度的TiO2纳米颗粒多孔薄膜光阳极，研究光阳极的厚度对DSSC的光伏性能的彩响规律，从而获得址佳的厚度。在此基础上，在光阳极表面印刷一层TiCh纳米线作为光敬射

2、层，不仅可以提高太阳光的利用率，同时也为电子的传输提供了良好的通道，加强电子的传输，从而有利于提简电池的光电转化效率。2.1实验仪器及材料2.1.1实验仪器实验所使用到的主耍设备如表2-1o表2・1实验所用到的主耍仪器设备Table2-1Instrumentsandapparatuses仪器名称住号规格厂家Keithley数字源农2400关国吉时利公司太阳能电池光诺性能测试系统SCS018北京赛凡光电仪器有限公司知描电/显微镜S-3400NH本口立公司透射电了显微镜JEM-2100日本电子株式会社太阳光模拟器CHF-XM-5

3、00W北京畅拓科技有限公司比屯化学诸仪C1MPS-1徳国ZAHNER公诃X対线衍射仪D/MAX-UitimaIV口本理学公司丝网印刷机M-01人连七色光科技冇限公司秸密电子犬平FA2004上海良平仪器仪表冇限公司超内淸洗器KQ3200E昆山市超川仪器冇限公司磁力搅卄器78-2购安超杰卞物科技有限公对高温鼓风干燥箱BPG-9050AH上海一恒科学仪器有限公司集热式恒温加热搅持器DF-1012上海东玺制冷仪器设备冇限公司旋转蒸发仪RE52A1：海东玺制冷仪器设各有限公司高速离心机TGI6G湖南凯达科学仪器有限公司可编程管式电阻炉

4、A-10上海康路仪器设有限公司2.1.2实验材料实验所便川到的材料如农2・2。衣2・2实验材料Table2-2Thematerialofexperiments材料名称纯度或规格厂家电极Pt人连匕色)1科技仃限公诃导电玻朋(FTO)l5Q/n人连L色光科技仃融公诃染料N7I9人连匕色光科技仃瞅公诃液休电斛液DHS-E23人连L.色光科技仃限公诃钛酸WMfih化学纯人ihljfeiU化学试剂厂伏酸J殆化7纯大泮山福浪化学试刹厂:氧化饮P25徳国Degussa分析纯广州化学试剂J•乂氣化仙分析纯Xiihijrim化m限公诃冰乙酸分

5、析纯川灿制细化1：仃限公诃无水乙醉分析纯XHt/hniH：化MIW公诃分析纯广州化啓试剂厂乙堆纤维索・M70化眷纯人泮山祸爬化7试剂厂松汕A7分析纯人泮山祸从化学试別厂0P乳化剂化学纯人泮山袖浪化学试剂厂乙他内制分析纯人津市福浪化7试剂厂

6、AjM分析纯广州化啓试剂J■2.2TiO?光阳极薄膜的制备及表征2.2.1TiO2纳米颗粒的制备及其结构表征7102是•种n型半孑体，J!仃优良的热稳定件和右色件.在通常怙况卜为纯门色粉木晶体，八仃•:种佔型：亚稳态相锐饮矿和板饮矿,稳定相金红右••锐饮矿和板饮矿郴/M；湍卜'均会转变为金

7、红右*11。•:种品熨屮以金红右•和锐饮矿郴在DSSC小应川较欽并以锐饮矿相在DSSC屮的件能般好。锐饮矿相禁帶宽度为3.2eV,金红右为3eVoTiO2纳米颗札山丁川几制备的薄膜八仃II-常人的比衣啲枳，因此吋以吸附人H的染料分了，使DSSC获得较必的转换效率，11询常川的制tfr1102纳米颗粒薄膜的方法冇三种：粉末涂敷法叫溶胶锻胶法"和水热介成法叫！I：屮溶胶锻胶法备的Ti()2纳米颗粒结晶性好,IIJIJ该法所得的的丁心纳米颗粒制务的TO纳米颗粒薄腹11-仃比较大的表面枳，因此该方法得到了很多研究者的亲睐。本文采用G

8、ratzel研究小组于2008年使用的溶胶凝胶法"制备TiO?纳米颗粒,以饮酸异丙酯(Cl2H2g()4Ti)为钛源，在酸性坏境卜水解，然后在强酸性条件下进行溶胶・凝胶化,最后进行水热反应生成HO2纳米颗粒粉体。具体方法如下:以I4.65g的钛酸异丙B8作为前驱物,向其中滴加3g的冰乙酸,室温下搅样15min,再将制备好的丽驱液迅速倒入72ml去离子水中并强烈搅拌。之后将溶液磁力搅拌lh使其完全水解。再加入lml质ht分数为65%的HNO3,然后再80P下恒温搅拌75min,为避免溶液蒸发,用铝箔将烧杯密封.等fl然冷却到京

9、温后，得到透明的浅蓝色混合溶液。所得的溶液倒入水热反应釜的内衬中.加入去离f水使反应釜的塡充量为60%,封釜后再放到髙温干燥箱中250X?反应12h°反应完成后,移除上消液,所得沉淀物再加入0.6ml的质量分数为65%的HNCh超声分散.用乙醇离心3次，除去多余的水和HNCh，取出产物60