染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極及電解質(zhì)的研究

【摘要】：本文以導(dǎo)電聚合物（3，4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）分別與無(wú)機(jī)導(dǎo)電粉體炭黑、石墨、活性炭及導(dǎo)電炭漿混合為原料加入適量的有機(jī)溶劑二甲基亞砜(DMSO)，用滾涂法在柔性ITO/PET基底上制備了新型的對(duì)電極，用它代替昂貴的Pt電極作為染料敏化太陽(yáng)能電池的對(duì)電極。采用微乳液法，以CuSO4·5H2O和KI為原料制備了CuI粉體，以實(shí)驗(yàn)室自制的無(wú)機(jī)P型半導(dǎo)體CuI粉體、導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS及乙腈為原料，制備了PEDOT:PSS-CuI復(fù)合電解質(zhì)及純CuI固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比。將制備的PEDOT:PSS-C新型對(duì)電極、PEDOT:PSS-CuI復(fù)合電解質(zhì)和純CuI固態(tài)電解質(zhì)與TiO2光陽(yáng)極，組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池進(jìn)行電池性能測(cè)試。 通過四探針測(cè)試儀、掃描電鏡、太陽(yáng)能電池測(cè)試儀，分別測(cè)試了柔性PEDOT:PSS-C對(duì)電極薄膜的方塊電阻、表面形貌及其伏安特性；通過X射線衍射（XRD）和激光粒度分析儀對(duì)CuI粉體的晶型和粒度進(jìn)行了分析，用四探針電阻儀測(cè)定了電解質(zhì)薄膜的電阻率，測(cè)試了染料敏化太陽(yáng)能電池的性能。并比較了純CuI固態(tài)電解質(zhì)與PEDOT:PSS-CuI復(fù)合電解質(zhì)的電池性能及穩(wěn)定性。 結(jié)果表明：PEDOT:PSS與活性炭復(fù)合的對(duì)電極性能較優(yōu)，且最佳摻雜量為5％,實(shí)現(xiàn)了柔性化的PEDOT:PSS-C復(fù)合對(duì)電極。當(dāng)CuI在PEDOT:PSS中添加量為20%時(shí)，PEDOT:PSS-CuI復(fù)合電解質(zhì)組裝電池的性能較好，與PEDOT:PSS-活性炭對(duì)電極組裝的染料敏化太陽(yáng)能電池，在100mW/cm2的光照下，得到短路電流密度為1.72mA/cm2，開路電壓為0.77V，填充因子為0.50，光電轉(zhuǎn)化效率為1.41%，且PEDOT:PSS-CuI復(fù)合電解質(zhì)的性能穩(wěn)定性要優(yōu)于純CuI固態(tài)電解質(zhì)。 【關(guān)鍵詞】：PEDOT:PSS-C PEDOT:PSS-CuI 對(duì)電極 電解質(zhì) 染料敏化太陽(yáng)能電池
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-11
• 第二章 文獻(xiàn)綜述11-29
• 2.1 染料敏化太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)11-12
• 2.2 染料敏化太陽(yáng)能電池的工作原理12-13
• 2.3 染料敏化太陽(yáng)能電池的動(dòng)力學(xué)過程13-14
• 2.4 染料敏化太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)14-16
• 2.5 染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)的研究進(jìn)展16-19
• 2.5.1 液態(tài)電解質(zhì)16-17
• 2.5.2 準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)17
• 2.5.3 固態(tài)電解質(zhì)17-19
• 2.5.3.1 無(wú)機(jī) p 型半導(dǎo)體材料17-18
• 2.5.3.2 導(dǎo)電聚合物18-19
• 2.6 染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極的研究進(jìn)展19-22
• 2.6.1 鉑對(duì)電極19-21
• 2.6.2 碳對(duì)電極21-22
• 2.6.3 氧化銅對(duì)電極22
• 2.7 PEDOT:PSS 在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用22-24
• 2.8 碳材料在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用24-25
• 2.9 柔性染料敏化太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展25-26
• 2.10 染料敏化太陽(yáng)能電池存在問題及展望26-27
• 2.11 選題的目的和意義27-29
• 第三章 實(shí)驗(yàn)部分29-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備29-30
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品29-30
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30
• 3.2 基底的預(yù)處理30-31
• 3.3 TiO_2光陽(yáng)極的制備31-33
• 3.3.1 致密 TiO_2薄膜的制備31-32
• 3.3.2 多孔 TiO_2薄膜的制備32-33
• 3.4 染料的配制與吸附33-34
• 3.5 PEDOT:PSS-C 對(duì)電極的制備34
• 3.6 電解質(zhì)的制備34-36
• 3.6.1 LiI/I_2液體電解質(zhì)的制備34-35
• 3.6.2 PEDOT:PSS-CuI 復(fù)合電解質(zhì)的制備35-36
• 3.6.2.1 CuI 納米粉體的制備35-36
• 3.6.2.2 PEDOT:PSS-CuI 電解質(zhì)的制備36
• 3.6.3 純 CuI 固態(tài)電解質(zhì)的制備36
• 3.7 染料敏化太陽(yáng)能電池的組裝36-37
• 3.8 分析測(cè)試方法37-38
• 3.8.1 X 射線衍射分析37
• 3.8.2 掃描電鏡分析37
• 3.8.3 粒度測(cè)試37
• 3.8.4 方塊電阻及電阻率測(cè)試37
• 3.8.5 薄膜厚度測(cè)試37
• 3.8.6 光電性能測(cè)試37-38
• 第四章 結(jié)果與討論38-54
• 4.1 PEDOT:PSS-C 對(duì)電極薄膜的分析38-47
• 4.1.1 表面形貌的分析38-41
• 4.1.2 表面電阻分析41-42
• 4.1.3 DSSC 電池光電性能測(cè)試42-47
• 4.1.3.1 不同炭材料對(duì) DSSC 電池光電性能的影響42-44
• 4.1.3.2 不同厚度的對(duì)電極薄膜對(duì) DSSC 電池光電性能的影響44-46
• 4.1.3.3 不同基底上 PEDOT:PSS-活性炭對(duì)電極的伏-安性能46-47
• 4.2 CuI 粉體的分析47-50
• 4.2.1 CuI 粉體的 X 射線衍射分析47-49
• 4.2.2 粒徑分析49-50
• 4.3 PEDOT:PSS-CuI 復(fù)合電解質(zhì)的分析50-54
• 4.3.1 不同電解質(zhì)薄膜的電阻率分析50
• 4.3.2 電池性能測(cè)試50-54
• 4.3.2.1 不同電解質(zhì)組裝 DSSC 電池的電池性能50-52
• 4.3.2.2 電池性能穩(wěn)定性的影響52-54
• 第五章 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60-61
• 附錄 作者攻讀碩士期間發(fā)表的論文及成果61

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

低溫制備柔性染料敏化太陽(yáng)電池TiO_2薄膜電極    高巖;胡志強(qiáng);李國(guó);高文元;姜妍彥;

柔性TiO_2納米管薄膜電極的制備及其光電性能    張鳳;陶杰;陶海軍;董祥;

TiO_2薄膜的溶膠凝膠法制備及其光學(xué)特性    肖循,唐超群

熱液法低溫制備納晶TiO_2多孔薄膜電極    李成玉,林原,李學(xué)萍,王正平,馬玉濤,周曉文,馮樹京,肖緒瑞

柔性染料敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極的制備及其應(yīng)用    肖堯明;吳季懷;李清華;謝桂香;岳根田;葉海峰;蘭章;黃妙良;林建明;

脈沖激光沉積LiFePO_4陰極薄膜材料及其電化學(xué)性能    薛明喆,傅正文

染料敏化納米晶薄膜太陽(yáng)電池    孟慶波,林原,戴松元

醌及其衍生物的密度泛函理論研究    孫曉萍;王東來;

有機(jī)半導(dǎo)體材料蒽薄膜的生長(zhǎng)    李建豐;李東倉(cāng);歐谷平;張福甲;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在炸藥晶體密度預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    王國(guó)棟;劉玉存;

波粒二象性理論的成就與存留問題    黃志洵

1,1,1-三甲胺基甲酰亞胺分子結(jié)構(gòu)的量化計(jì)算    李正莉;張有智;王煊軍;樊瑞君;

用群論的方法求吡嗪分子休克爾本征多項(xiàng)式    龔良發(fā)

電解質(zhì)負(fù)離子價(jià)對(duì)O/W型乳液黏度的影響    楊麗珍,周震,賈靜儒

羰基化合物中的反饋鍵    劉亨

關(guān)于定態(tài)薛定諤方程的一些探討    李新華;胡茂林;方國(guó)勇;

鋅基合金異常共沉積機(jī)理的研究進(jìn)展    彭文杰,王云燕

納米TiO_2薄膜紫外吸收特性的研究    鄒博;吳鳳清;阮圣平;鄒樂輝;王竹儀;劉彩霞;甘勇;徐寶琨;

模擬地層條件下煤儲(chǔ)層吸附特征及其機(jī)理    桑樹勛;張時(shí)音;黃華州;

Ti_(1-x)Co_xO_2薄膜與塊材的溶膠—凝膠法制備    胡秀坤;崔旭高;張世遠(yuǎn);

全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)法律政策分析及啟示    海山;欒春娟;

CL-20/DNB共晶炸藥的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究    王玉平;楊宗偉;李洪珍;王建華;周小清;張祺;

鋰離子電池微納米磷酸鐵鋰正極材料研究    楊改;蔡飛鵬;高金華;王建梅;王波;許敏;

臭氧在煙氣中氧化降解多種污染物的機(jī)理研究    溫正城

反膠束和高能體系的實(shí)驗(yàn)、QM和MD研究    于艷春

鋰離子電池正極材料LiFePO_4與Li_2FeSiO_4的合成及性能研究    彭春麗

Cu/NaI量子態(tài)演化動(dòng)力學(xué)的超快探測(cè)與操控研究    劉院省

TiO2熔鹽電解制備鈦及其反應(yīng)機(jī)理的研究    李澤全

吡啶類鈍感炸藥的合成、表征和性能研究    成健

無(wú)機(jī)納米微粒體系的共振瑞利散射光譜研究及分析新應(yīng)用    蔣治良

地塞米松磷酸鈉耦合結(jié)晶過程研究    郝紅勛

清潔型脲硫酸復(fù)肥研究    侯翠紅

鋰離子電池正極材料的合成與性能及電池制作技術(shù)研究    彭文杰

高性價(jià)比鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的合成及改性研究    王國(guó)寶

正極薄膜材料LiNi_（0.5）Mn_（0.5）O_2的溶膠凝膠旋涂法制備及性能研究    江潤(rùn)霞

二氧化鈦納米材料的溶膠凝膠法制備及其光催化性能研究    張俊娟

半導(dǎo)體納米材料的制備及其光電性能的研究    史瑞松

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教材中幾個(gè)概念和理論的教學(xué)探討    陳潔

二氧化鈦納米棒薄膜材料及其太陽(yáng)電池的溶膠—凝膠制備與光催化活性的研究    那日蘇

納米四氧化三鐵的制備及其性能研究    蘇雅拉

小分子團(tuán)簇以及HF和HCHO與H_2O形成二聚體的動(dòng)態(tài)過程的分子形貌的理論研究    羅倫

幾個(gè)雜環(huán)化合物以及HF與惰性氣體形成二聚體過程中分子形貌的理論研究    孫秀萍

脈沖激光液相沉積制TiO_2納米薄膜及其光電性能    王國(guó)兵

LiFePO_4新型正極材料電化學(xué)性能的研究    施志聰,李晨,楊勇

低溫制備柔性染料敏化太陽(yáng)電池TiO_2薄膜電極    高巖;胡志強(qiáng);李國(guó);高文元;姜妍彥;

鑲嵌CdS的納米管鈦酸制備及其光催化性能研究    馮彩霞,金振聲,楊建軍,王曉冬,李昱昊,張治軍,趙進(jìn)才

鑲嵌鉑的納米管鈦酸制備及其可見光光催化活性    馮彩霞;金振聲;王曉冬;楊建軍;

柔性TiO_2納米管薄膜電極的制備及其光電性能    張鳳;陶杰;陶海軍;董祥;

溶膠-凝膠法制備納米TiO_2的膠凝過程機(jī)理研究    尹荔松，周歧發(fā)，唐新桂，林光明，張進(jìn)修

納米晶體太陽(yáng)能電池及染料敏化劑    孫世國(guó),徐勇前,時(shí)磊,彭孝軍,孫立成

染料敏化太陽(yáng)能電池納米TiO_2制備及多孔電極膜研究進(jìn)展    葛偉杰,周保學(xué),張哲,熊必濤,鄭青,蔡偉民

新型有機(jī)太陽(yáng)電池塑料薄膜化的研究進(jìn)展    馬廷麗;

熱液法低溫制備納晶TiO_2多孔薄膜電極    李成玉,林原,李學(xué)萍,王正平,馬玉濤,周曉文,馮樹京,肖緒瑞

染料敏化太陽(yáng)能電池柔性對(duì)電極的研究進(jìn)展    竹懷君;黃光勝;

共用一對(duì)電極同時(shí)測(cè)量心電和呼吸的方法    趙維信;

染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極的研究進(jìn)展    李國(guó);胡志強(qiáng);高巖;劉敬肖;劉貴山;

基于不同濃度鉑對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池的性能研究    黃光勝;阮曉莉;竹懷君;

染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極    李靖;孫明軒;張曉艷;崔曉莉;

染料敏化太陽(yáng)能電池低鉑對(duì)電極的制備和性能    馬換梅;田建華;劉懿平;單忠強(qiáng);

染料敏化太陽(yáng)能電池碳對(duì)電極的制備及性能    楊盼;許晨陽(yáng);林紅;趙曉沖;李建保;

低溫制備高效透明鉑對(duì)電極及其在柔性染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用    肖堯明;吳季懷;程存喜;陳媛;岳根田;林建明;黃妙良;范樂慶;蘭章;

附著性能優(yōu)異的碳對(duì)電極的制備及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用    儲(chǔ)玲玲;高玉榮;武明星;王琳琳;馬廷麗;

染料敏化太陽(yáng)能電池用聚苯胺/石墨復(fù)合對(duì)電極的制備與性能研究    丁雨田;尚興記;王璟;胡勇;張?jiān)雒?謝榮艷;

高性能柔性載鉑對(duì)電極的制備及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用    傅年慶;林原;

新型、高效染料敏化太陽(yáng)能電池碳對(duì)電極    羅艷紅;劉喜哲;黃振;孟慶波;

新型固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極設(shè)計(jì)及聚吡咯對(duì)電極研究    夏江濱;陳玲;

一步法水熱合成氧化亞銅對(duì)電極及其在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用    郭霜霜;陳維林;王恩波;

電沉積釕作為染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極研究    張三兵;李作鵬;

金屬氮化物作為高效染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極的研究    崔光磊;徐紅霞;張小影;張中一;逄淑平;

低成本對(duì)電極的制備及染料敏化太陽(yáng)能電池研究    陳洪燕;張騰龍;匡代彬;蘇成勇;

染料敏化太陽(yáng)能電池用聚吡咯/織物對(duì)電極的制備及性能    許杰;李梅霞;祝立根;徐衛(wèi)林;柏自奎;

低溫制備染料敏化太陽(yáng)能電池碳對(duì)電極    李可心;李冬梅;羅艷紅;孟慶波;

染料敏化太陽(yáng)能電池氮摻雜石墨烯對(duì)電極    王桂強(qiáng);形偉;禚淑萍;

染料敏化太陽(yáng)能電池新型對(duì)電極材料研究    姜奇?zhèn)?/span>

染料敏化太陽(yáng)能電池磷化物/碳對(duì)電極材料的研究    竇衍葉

染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極的制備及其性能研究    朱磊

染料敏化太陽(yáng)能電池新型對(duì)電極材料的制備和研究    宮峰

碳材料對(duì)電極在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用    胡浩

基于異質(zhì)結(jié)和導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的染料敏化太陽(yáng)能電池研究    岳根田

染料敏化太陽(yáng)能電池用聚苯胺電解質(zhì)及對(duì)電極的制備與性能研究    秦琦

染料敏化太陽(yáng)能電池高性能非鉑對(duì)電極的構(gòu)筑    宋健

染料敏化太陽(yáng)能電池高效穩(wěn)定電解質(zhì)及低成本對(duì)電極研究    王亮

介觀太陽(yáng)能電池碳對(duì)電極研究    劉廣輝

染料敏化太陽(yáng)能電池的對(duì)電極研究    劉小東

電化學(xué)法制備染料敏化太陽(yáng)能電池中的納米結(jié)構(gòu)聚苯胺薄膜對(duì)電極    圖布新

染料敏化太陽(yáng)能電池柔性對(duì)電極的制備及性能研究    竹懷君

染料敏化太陽(yáng)能電池微鉑對(duì)電極的制備與性能    馬換梅

染料敏化太陽(yáng)能電池中低成本對(duì)電極的研究    王宇迪

染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極材料的合成及性能研究    陶文光

染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極材料研究    郭霜霜

染料敏化太陽(yáng)能電池新型對(duì)電極材料的結(jié)構(gòu)可控設(shè)計(jì)與應(yīng)用    張楠楠

染料敏化太陽(yáng)能電池炭對(duì)電極的研究    王德龍

無(wú)機(jī)/導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合對(duì)電極的制備與性能研究    劉茜茜