染料敏化太陽(yáng)能電池的電子傳輸和復(fù)合特性研究

【摘要】：采用絲網(wǎng)印刷方法在透明導(dǎo)電玻璃上制備了不同厚度的TiO2納米顆粒多孔薄膜光陽(yáng)極,并與Pt對(duì)電極和I-/I3-電解液組裝成染料敏化太陽(yáng)能電池.通過(guò)電池的I-V特性、強(qiáng)度調(diào)制光電流譜、強(qiáng)度調(diào)制光電壓譜和電化學(xué)阻抗譜分析,獲得了電池的光伏性能和反映電子傳輸、復(fù)合和收集的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:隨著TiO2光陽(yáng)極厚度從5μm逐漸增加到14μm,電池的光電轉(zhuǎn)換效率從4.67%逐漸增加到8.21%,光生電子在光陽(yáng)極中的傳輸時(shí)間從2.74 ms逐漸增加到7.84 ms,電子擴(kuò)散系數(shù)從3.88×10-5cm2.s-1增加到1.10×10-4cm2.s-1,電荷收集效率逐漸減小,結(jié)合這些參數(shù),分析了染料敏化電池中電子傳輸、復(fù)合和收集的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 【作者單位】： 廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 染料敏化太陽(yáng)能電池 強(qiáng)度調(diào)制光電流譜 強(qiáng)度調(diào)制光電壓譜 電化學(xué)阻抗譜
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51102124)
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 1引言染料敏化電池(Dye-Sensitized Solar Cell,簡(jiǎn)稱DSSC)由于成本低、生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),吸引了各國(guó)科學(xué)家與企業(yè)家大力進(jìn)行科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。目前,DSSC的最高光電轉(zhuǎn)換效率是瑞士Gratzel小組報(bào)道的12.3%[1],但光電轉(zhuǎn)換效率及其穩(wěn)定性距離實(shí)際應(yīng)用需求仍然相差較遠(yuǎn),這

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