用海娜花天然染料為敏化劑制備納米TiO_2太陽能電池

【摘要】：以無水乙醇為溶劑,從海娜花中提取天然染料,用其作為敏化劑制備了納米TiO2太陽能電池。采用高效液相色譜-二極管陣列檢測器(HPLC-DAD)對天然染料組成進(jìn)行分析,用紫外-可見(UV-Vis)吸收光譜對不同pH值下的海娜花染料進(jìn)行測試,并對其敏化的納米TiO2太陽電池進(jìn)行光電性能分析。結(jié)果表明:海娜花天然染料主要成分為指甲花醌、木犀草素,次要成分為類胡蘿卜素、葉綠素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)條件下,在可見光區(qū)約420 nm、470 nm、670 nm處有吸收峰,在紫外光區(qū)約340 nm處有吸收峰;在堿性條件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羥基質(zhì)子解離,紫外吸收峰發(fā)生紅移并且吸收強(qiáng)度增加;在酸性條件下葉綠素a失去卟啉環(huán)中的鎂成為脫鎂葉綠素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH=5時,海娜花天然染料作為敏化劑制備的納米TiO2太陽能電池的光電性能比較好,開路電壓為0.39 V、短路電流密度為0.66 mA·cm-2、填充因子為0.60、光電轉(zhuǎn)換效率為0.15%,400 nm處IPCE為1.7%。 【作者單位】： 大連工業(yè)大學(xué)新能源材料研究所;大連工業(yè)大學(xué)國家海洋食品工程技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： TiO 海娜花 染料敏化太陽能電池 pH值 光電性能
【基金】：國家科技支撐計劃(2011BAB03B05) 遼寧省教育廳科技研究項目(L2011078) 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)項目計劃(2013-K4-8) 大連市科技平臺建設(shè)(2010-354)
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 1引言敏化劑是染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell,DSSC)的關(guān)鍵組成部分,它吸附于納米多孔TiO2薄膜的粒子表面,吸收太陽光產(chǎn)生光電子,并將光電子注入到TiO2導(dǎo)帶中[1,2]。目前,可作為敏化劑的染料主要有四種:酞菁和菁類染料、釕多吡啶有機(jī)金屬配合物、“固體染料”

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