高相东
,
李效民
,
于伟东
,
邱继军
,
甘小燕
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01079
采用“粉末刮涂”与“化学分散”相结合的方法制备了用于染料敏化太阳电池光阳极的纳米多孔TiO2厚膜, 解决了传统工艺中TiO2浆料难于制备和保存等问题, 同时可对膜层微结构进行精确调控. 采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征所得膜层的晶体结构、表面和断面形貌; 采用透过光谱考察了涂覆次数、退火温度、汞溴红敏化对TiO2膜光学性质的影响, 并以汞溴红敏化TiO2膜为光阳极制作了染料敏化太阳电池原型器件. 结果表明, 采用以稀硝酸为分散剂、低分子量聚乙二醇为结构调控剂的化学分散技术可以制得满足染料电池要求的TiO2厚膜. 所得膜层致密均匀, 无孔洞、缺陷以及分层现象, 在纳米尺度表现出典型的纳米多孔结构特征. 浆料涂覆次数、退火温度、汞溴红吸附对纳米多孔膜层的光学透过率影响显著. 采用汞溴红敏化TiO2光阳极制作的染料电池原型器件具有较强的光电响应, 经12～15次涂覆、500℃退火工艺制得的膜层显示出较优的电池性能(Voc～430mV, Isc～150～215μA).
关键词:
TiO2
,
nanoporous
,
thick film
,
merbromin
,
dye-sensitized solar cell
黄毅敏
,
刘志勇
,
王晓祺
,
鲁玉明
,
蔡传兵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.11015
本文提出了一种新型染料敏化太阳能电池的叠层结构设计, 其中光阳极由导电玻璃上的第一层TiO2纳米薄膜和不锈钢网上的第二层TiO2纳米薄膜组成, 不同染料间的负反应相比混染共敏方式少. 此结构中引入的金属网, 减少了导电玻璃的使用片数, 从而减少入射光的损失; 同时也解决了两层不同TiO2薄膜间的电连接性问题, 并提高电子传输和收集效率. 此叠层电池的光电转换效率达1.96%, 短路电流为8.4mA/cm2, 相比相同电池厚度的单层电池, 效率提高约62%. 通过阻抗谱分析了叠层电池内部的电子传输, 给出叠层电池的等效电路图. 此外, 还发现电池厚度的增加及电子在不锈钢网表面的复合对光电性能有显著影响.
关键词:
叠层
,
dye-sensitized solar cell
,
metal mesh
王桂强
,
黄丛丛
,
邢伟
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01136
以F127为模板剂, 采用自组装与后活化相结合制备了具有微孔-介孔结构的多级孔炭. N2吸附等温线分析表明后活化可在介孔炭孔壁上生成大量微孔. 电化学阻抗谱测量表明多级孔炭电极对I3-还原反应的催化活性明显高于介孔炭电极, 电荷迁跃电阻为0.3 Ω·cm2. 多级孔炭电极催化活性高是由于它具有较高的比表面和特殊的多级孔结构, 有效比表面积较高. 以多级孔炭电极为对电极组装染料敏化太阳电池, 电池的短路电流密度、开路电压和填充因子分别为0.624V、15.44 mA/cm2和0.67, 相应的光电转换效率为6.48%, 比介孔炭对电极电池的光电转换效率提高了11.5%.
关键词:
多级孔炭
,
counter electrode
,
dye-sensitized solar cell
郭亚杰
,
徐顺建
,
刘桂武
,
乔冠军
机械工程材料
制备了一种新型铝颗粒弥散分布的纳米孔碳基复合材料,并以此作为对电极的催化层,研究了催化层厚度对该对电极染料敏化太阳能电池(DSC)光电性能的影响以及铝颗粒的作用机制.结果表明:随催化层厚度的增大,纳米孔碳基复合材料对电极DSC的转换效率先增后减,在催化层厚度为44μm时达到最大,为5.15％,比纯碳对电极DSC的增加21.5％;细小铝颗粒弥散分布于复合材料对电极中,起连接碳颗粒的桥梁作用,能够加快外电路电子传输,从而加速电解质还原,使催化层增厚提高催化活性的作用得以充分发挥,并抵消催化层增厚导致的方块电阻的升高效应,最终提升了DSC的转换效率.
关键词:
纳米孔碳
,
对电极
,
转换效率
,
铝
,
染料敏化太阳能电池
