天然染料敏化納米晶太陽能電池研究.pdf

1、染料敏化納米晶太陽能電池選用廉價、對環(huán)境無污染的二氧化鈦作為原料,而且制作工藝簡單。近年來,有關(guān)其工作原理和應(yīng)用的研究成為世界范圍內(nèi)研究的熱點。開展該領(lǐng)域的研究對于開發(fā)廉價的太陽能利用途徑、緩解全球范圍的能源危機和環(huán)境問題具有很重大的意義。
　　用溶膠–凝膠法制備摻銻氧化錫(ATO)導(dǎo)電玻璃和二氧化鈦納米粉,納米粉平均的顆粒半徑為15nm左右,以銳鈦礦型為主;用刮涂法制備的多孔膜,二氧化鈦與導(dǎo)電玻璃結(jié)合牢固,顆粒分布均勻,符合多孔

2、膜電極的要求;用溶膠–凝膠法制備的致密二氧化鈦納米膜與導(dǎo)電玻璃結(jié)合緊密,在可見光區(qū)域有較高的透過率約為70％。
　　通過從葉子、花和果實中提取的十三種天然色素成功敏化了TiO2膜,使其吸收光譜從紫外區(qū)擴展到可見光區(qū)。通過比較發(fā)現(xiàn),由花和果實中提取的花青素類天然染料表現(xiàn)出好的光電性能,而由葉子中提取的葉綠素類和類胡蘿卜素類天然染料的敏化性能較弱。結(jié)果表明從黑米中提取的天然染料性能最好。
　　可以通過多種途徑,直接在導(dǎo)電SnO2

3、膜上獲得鉑、碳修飾對電極。用熱分解法制備鉑黑對電極對太陽能電池性能有很大的提高,使得太陽能電池的最大輸出功率提高了許多,大大提高了電池的開路電壓和短路電流。采用磁控濺射法制備的鉑鏡對電極對太陽能電池的性能沒有改善。碳對電極由于反射太陽光、催化性能不如鉑對電極,因此獲得的光電轉(zhuǎn)換效率較低。
　　用100W的聚光燈作為光源和Keithley2400組建一個測試平臺,用1cm2的二氧化鈦多孔膜做陽極,KI和I2的乙腈溶液做電解質(zhì),鉑黑修