【正文】 間電荷層 ,同時(shí)存在大量的表面態(tài) ,導(dǎo)帶中的電子很容易被表面態(tài)陷阱俘獲 ,大大增加了與氧化態(tài)電解質(zhì)復(fù)合的幾率。在這些半導(dǎo)體材料中，二氧化鈦性能較好，主要表現(xiàn)在：作為光電極穩(wěn)定性很好、價(jià)格便宜、制備方法簡(jiǎn)單、抗腐性能良好而且無(wú)毒。 C不可逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化成金紅石。是以鈦酸酯為 原料 ,加入溶劑，水，催化劑等 ,通過(guò)水解與聚合反應(yīng)制得溶膠凝膠液 ,然后經(jīng)過(guò)干燥焙燒后制得二氧化鈦薄膜。為了使印刷的效果更好 ,要求 TiO2漿料具有很好的透過(guò)性能 ,而且流動(dòng)性大 ,粘度低及附著性能好 .將溶膠凝膠法制得的濕態(tài) TiO2,通過(guò)充分的脫水后 ,加入適量的高聚物 ,充分?jǐn)嚢瑁心?,可得到粘度適中的納米 TiO2漿料。 在多孔膜電極表面 ,由于有染料的存在 ,并且染料直接接觸多孔膜電極表面 ,因而情況十分復(fù)雜 ,其中多孔膜表面最大的電荷復(fù)合來(lái)自 TiO2 表面電子與電解質(zhì) I3的復(fù)合。 楊術(shù)明，黃春輝等人發(fā)現(xiàn)對(duì)二氧化鈦納米薄膜表面進(jìn)行稀土離子 ,Sr2+離子修飾能有效地抑制電極表面的電荷復(fù)合 ,其中采用 Yb3+離子修飾 TiO2電極在 光照射下的光電轉(zhuǎn)化效率比普通的 TiO2電極增大了 15%,在二氧化鈦納米粒子表面包覆一層氧化鋅后與沒(méi)有包覆的二氧化鈦電極相比 ,短路光電流提高了 17%,開(kāi)路電 壓提高了 %,光電轉(zhuǎn)化效率提高了 %. 棗莊職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 Kumara 等人發(fā)現(xiàn)在納米 TiO2膜的表面沉積一層超細(xì) MgO 的層也可以顯著提高染料敏化電池的光電轉(zhuǎn)換效率 .不過(guò)的 MgO 厚度及 MgO 的覆蓋度對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率有明顯影響 ,涂層過(guò)厚或涂層不足都會(huì)降低電子的入射率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，能有效提高電池的開(kāi)路電壓。 第四章 染料敏化劑 和電解質(zhì) 染料敏化劑 染料光敏化劑的性質(zhì)是將直接影響染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。 1985 年 ,Gratzel 等人首次將敏化劑 Ru(dcbpy)32+敏化到納米晶TiO2電極上 ,得到了當(dāng)時(shí)最高的光電量子效率 44%。這是目前應(yīng)用最廣泛的一種染料 ,它自 1993年被發(fā)明以來(lái)的 8年時(shí)間里以其優(yōu)越的光電性能令其他光敏染料無(wú)法與之媲美。 除了釕的多聯(lián)吡啶絡(luò)合物系列染料外 ,其他幾類染料也具備一定的應(yīng)用價(jià)值和潛力。 (3)半導(dǎo)體量子點(diǎn)染料；此類染料是由 PbS 或者 InAs 這類 II,VI,III,V 族窄禁帶的納米半導(dǎo)體顆粒組成。電解質(zhì)中還原劑必須能迅速地還原染料正離子，而自身還原電位要低于電池電位。 固體電解質(zhì)可以避免這些缺點(diǎn)，但由于固體電解質(zhì)電導(dǎo)率比較低以及固體電解質(zhì)與電極界面接觸差等原因?qū)е庐?dāng)前固態(tài)納晶染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比較低。 Wang 等人報(bào)道了采用超聲分散的方法以平均粒徑為 12nm 的 SiO2 納米粉末膠凝 MPII 離子液體基電解質(zhì) ( I2, N甲基苯并咪唑 )得到了離子液體基準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)電池。 此類離子液體基準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)電池具有制備過(guò)程較為簡(jiǎn)單 ,組分易于設(shè)計(jì) ,電池的制備較為容易 ,且凝膠化后對(duì)電池性能基本沒(méi)有影響等優(yōu)點(diǎn) . 但關(guān)于此類電解質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性的問(wèn)題卻一直未見(jiàn)報(bào)道。但目前應(yīng)用較為成功的為含酰胺鍵和長(zhǎng)脂肪鏈的有機(jī)小分子。光強(qiáng)為 100mW .cm2,在 個(gè)太陽(yáng)下和電池有效面積為 時(shí) , 該電池的短路電流密度為 開(kāi)路電壓 ,填充因子 ,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 %。 在離子液體聚合物膠凝劑中，偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物 (PVDFHFP)較 具有代表性。 此類膠凝劑存在以下缺點(diǎn)： （ 1）由于高分子溶于電解質(zhì)后，粘度較高， 電解質(zhì)的灌注困難，造成電池制作難度增加。 棗莊職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第 五 章 論文的研究?jī)?nèi)容和目標(biāo) 本論文介紹了染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的發(fā)展歷程、結(jié)構(gòu)、工作、原理和影響其光電轉(zhuǎn)換效率的因素，可以看出，染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池已成為研究的熱點(diǎn)，并取得可喜的成就，其發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊? （４）染料：設(shè)計(jì)合成成本低，性能良好，能吸收大部分可見(jiàn)光敏化染料，從而提高染料敏化納米晶太 陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率。 我們通過(guò)在磁控得到的膜上再涂覆不同膜厚的納米晶膜 ,找到最佳的膜厚 ,并爭(zhēng)取得到一個(gè)較為穩(wěn)定的涂覆方法和環(huán)境 .以此再研究準(zhǔn)固態(tài)的高分子電解質(zhì)。再在磁控層上流延成型涂覆不同膜厚的納米晶 TiO2。并在體系中加入不同比例的納米 TiO2粒子。 棗莊職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 致 謝 當(dāng)我寫(xiě)完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)，在經(jīng)歷了找工作的焦灼、寫(xiě)論文的煎熬之后，感覺(jué)好像一切都?jí)m埃落定，想起了那句傷感的歌詞： “Time to say goodbye.” 即將給自己的學(xué)生時(shí)代和校園生活劃上一個(gè)分號(hào)，之所以說(shuō)它是 分號(hào)，是因?yàn)槲覍?duì)無(wú)憂無(wú)慮的學(xué)生生活還有無(wú)比的懷念，對(duì)單純美好的校園生活還有無(wú)比的向往。 偉人、名人為我所崇拜。 我還要 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。戴松元 。薛勃飛 。新一代固態(tài)納晶染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)研究進(jìn)展 [J]。曹澤淳 。20xx 年 [6] 林 永生 , 吳振奕 , 詹夢(mèng)熊等 . 球烯配合物的研究進(jìn)展 . 化學(xué)通報(bào) , 1996, (9):5～ 9 [7] 陳健 , 黃祖恩 , 蔡瑞芳 . C60鈀 (0)金屬有機(jī)化合物的合成 . 科學(xué)通報(bào) , 1994, (7): 671 棗莊職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī) 評(píng)定 表 姓 名 王雪 學(xué) 號(hào) 20xx03010322 專業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 研究染料敏化納米晶太陽(yáng)電池 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià) ： 建議成績(jī) ： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng) 價(jià) ： 建議成績(jī) : 評(píng)閱教師簽名： 年 月 日 答辯小組評(píng) 價(jià) （未參加答辯的不填寫(xiě)）： 建議 成績(jī) : 答辯小組 組長(zhǎng) 簽 名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總評(píng)成績(jī) （ 優(yōu)、良、中、及格、不及格 ）： 系（部）主任： 年 月 日 。硅薄膜型太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展 [A]。20xx 年 06 期 [3] 曹怡，張建成 .光化學(xué)技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx： 127－ 128 [4] 張金龍，陳峰，何斌 .光催化 .上海：華東理工大學(xué)出版社， 20xx： 8485 [5] 何宇亮 。孟慶波 。化學(xué)進(jìn)展 。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。 你們 治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。 三 年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)。提高電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。在膜厚為 ?m 時(shí)，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 ％。 本論文正是順應(yīng)太陽(yáng)能電池的最新發(fā)展趨勢(shì)，抓住 DSSC 電池存在的一些問(wèn)題，棗莊職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化實(shí) 驗(yàn)條件，使電池性能得到提高。 （６）大面積電池：要想使染料敏化納米晶太陽(yáng)電池走向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化必須對(duì)大面積電池進(jìn)行研究。 （２）界面特性： TiO2與染料之間，染料敏化劑和電解質(zhì)之間， TiO2與導(dǎo)電玻璃之間等都存在界面問(wèn)題，因此需要對(duì)界面之間的電子注入和傳輸機(jī)理進(jìn)行研究。 但由于聚合物電解質(zhì)性能穩(wěn)定，且具有一定的彈性，可作為柔性 DSSC 用電解質(zhì)。 Wang等用 PVDFHFP 作為膠凝劑 ,膠凝低粘度的離子液體 MPII電解質(zhì) ,得到了以 Z907 為染料的離子液體基準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)電池。這說(shuō)明在離子液體中加入有機(jī)小分子膠凝劑形成準(zhǔn)固態(tài)的電解質(zhì)，基本上不影響太陽(yáng)電池的性能。 Wtaru 等用含有酰胺鍵和長(zhǎng)脂肪鏈的分子作為膠凝劑 ,膠凝離子液體。因此此類電解質(zhì)的研究關(guān)鍵為在不影響電池效率的前提下找出較好的分散劑， 使得凝膠更為穩(wěn)定，以獲得長(zhǎng)壽，高效的 DSSC。 說(shuō)明在離子液體中加入納米粉末膠凝劑形成準(zhǔn)固態(tài)的電解質(zhì)，基本上不影響太陽(yáng)電池的性能。本文將分別就使用這三類膠凝劑制備的準(zhǔn)固態(tài)離子液體基 電解質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行論述。 Gratzel 等采用的 LiI /Ｉ 2 乙睛復(fù)合電解質(zhì)溶液，金