水热法合成染料敏化太阳能电池薄膜电极及其性能

• 作者: 时方晓 李敬辉 李春枝 李晶 赵倩 马颖 高旭
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 水热合成 二氧化钛薄膜电极 掺锌薄膜 光电转换效率
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 507-515
• 页数: 9页
• 分类号: TU502|TM914
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2015.03.16

摘要

目的 研究不同水热反应条件对薄膜太阳能电池性能的影响,使其光电转换效率达到较高水平.方法 采用通常的水热合成方法制备纳米TiO2和掺Zn2+纳米TiO2,用其组装染料敏化太阳能电池,利用紫外可见光谱测试分析不同薄膜样品对染料的吸附量和吸光特性,利用标准太阳光模拟器和数字源表测定电池的光电转换效率,利用扫描电子显微镜观察薄膜形貌.结果 用180℃水热反应12 h合成的纳米TiO2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达到4.00％.用200℃水热反应12 h并且掺杂Zn2+的纳米TiO2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达3.65％.纳米TiO2薄膜对染料的吸附量最高可达2.51×10-7 mol/cm2.结论 扫描电镜观察揭示出样品的孔结构丰富,有较小的粒径,说明水热合成法制备的纳米TiO2薄膜电极具有较大的比表面积.当230℃水热反应12 h时,TiO2薄膜对染料的吸附量最大.当180℃水热反应12 h时,染料敏化太阳能电池的光电转换效率最大.Zn2+的掺杂并未改善薄膜电极的光电特性.