基于多孔二氧化钛纳米管光阳极的染料敏化太阳能电池 - 多院系Nanophotonics学术交流

[欧阳世宏]

报告题目：基于多孔二氧化钛纳米管光阳极的染料敏化太阳能电池
报告人简介：黄其煜  上海交通大学微电子学院
时间：2011年4月1日(星期五)下午4点
地点：电信学院3号楼100号会议室

摘要：
染料敏化太阳能电池(DSSC)因为制作简单、成本低廉和潜在的高光电转换效率成为太阳能电池一个重要研究方向，具有广泛的应用前景。TiO2薄膜电极的性质是决定DSSC光电转换效率最重要的因素，而薄膜的性质又与构成薄膜的TiO2的结构、晶型及微观尺寸等因素有关。
我们通过制备具有规则结构的TiO2纳米管阵列，代替了传统不规则的TiO2多孔膜，增大了TiO2薄膜的染料吸附面积，并且允许光生载流子沿纳米管长度方向上快速传导，同时减少了纳米颗粒边界处的电荷损失，降低了电子的复合几率，使光子的捕获效率增强，从而提高DSSC的光电转换效率。
我们采用阳极氧化法制备TiO2纳米管薄膜电极，研究有机电解液组成、电解液粘度、氧化电压、氧化时间以及退火温度等因素对纳米管的微观结构、晶型和性能的影响，并探讨了基于不同基底的TiO2生长的阳极氧化反应。进一步分别配制染料溶液和电解质，热塑封装太阳能电池，研究其光电转换性能。组装的DSSC光电转换效率为6.79%，开路电压为0.884V，短路电流为14.15mA，填充因子为0.568。在此基础上，结合本研究工作，提出了对TiO2纳米管染料敏化太阳能电池的改进建议。

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