TiO2包覆层结晶度对染料敏化太阳能电池性能的影响

稀有金属, 2016, 40(4): 328-333. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.04.005

TiO2包覆层结晶度对染料敏化太阳能电池性能的影响

王鸣 ^1, , 杜兆富 ^2, , 林玉芳 ^3, , 赵栋梁 ^4,

1.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081;北京精密合金技术北京市重点实验室,北京100081

2.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081;北京精密合金技术北京市重点实验室,北京100081

3.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081;北京精密合金技术北京市重点实验室,北京100081

4.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081;北京精密合金技术北京市重点实验室,北京100081

基金项目: 国家自然科学基金项目(51301041)资助

关键词：包覆结构 , TiO2纳米颗粒 , Ag纳米线阵列 , 结晶度 , 光伏特性

Performance of Dye-Sensitized Solar Cell with Ag Nanowire Heterojunction Coated by TiO2 of Different Crystalline Degrees

Keywords： coating structure , TiO2 nanopaticles , Ag nanowire array , crystalline degree , photovoltaic performance

二氧化钛(TiO2)纳米颗粒广泛应用于染料敏化太阳能电池的光阳极设计了一种以TiO2纳米颗粒包覆Ag纳米线阵列的异质结作为光阳极的新型结构的染料敏化太阳能电池.通过控制水热反应温度制备了两种具有不同结晶度的TiO2纳米颗粒包覆层,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)对包覆层的形貌和晶体结构进行了表征,通过I-V曲线和紫外光电子能谱(UPS)分析了TiO2包覆层的结晶度对电池性能的影响.结果表明:TiO2包覆层的结晶度对组装后的电池效率具有显著影响,TiO2结晶度较低的电池具有较高的开路电压(Voc),结晶度较高的电池具有较大的短路电流密度(Jsc).理论分析表明:电池开路电压的差异来源于TiO2包覆层结晶度不同导致的电子结构的变化;而短路电流密度的差异则是由光阳极表面积大小和电子从染料激发态向TiO2导带注入效率不同造成的.

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