染料敏化太陽能電池關(guān)鍵材料的制備與表征-全文預(yù)覽
【正文】 聚四氟乙烯鑷子等。e → D（4）I3擴散到對電極上得到電子使I再生： I3I3（3）I還原氧化態(tài)染料分子： 3ID*整個反應(yīng)過程可用如下表示：（1）染料D受激發(fā)由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)D*：D圖4 DSSC結(jié)構(gòu)與工作原理圖DSSC的工作原理是：，只能吸收紫外區(qū)域的太陽光，可見光不能將它激發(fā)，于是在TiO2膜表面覆蓋一層染料光敏劑來吸收更寬的可見光，當(dāng)太陽光照射在染料上，染料分子中的電子受激發(fā)躍遷至激發(fā)態(tài)，由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，并且染料與TiO2薄膜接觸，于是電子注入到TiO2導(dǎo)帶中，此時染料分子自身變?yōu)檠趸瘧B(tài)。導(dǎo)電玻璃一般為ITO（摻In的SnO2膜）和FTO（摻F的SnO2膜）。但液態(tài)電解質(zhì)也存在一些缺點：①液態(tài)電解質(zhì)的存在易導(dǎo)致吸附在TiO2薄膜表面的染料解吸，影響電池的穩(wěn)定性。利用窄禁帶半導(dǎo)體對可見光良好的吸收，可在TiO2納米多孔膜表面鍍一層窄禁帶半導(dǎo)體膜。植物的葉子具有光化學(xué)轉(zhuǎn)化的功能，因此，從綠葉中提取的葉綠素具有一定的光敏活性。它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對太陽光有很高的吸收效率，自身也表現(xiàn)出很好的半導(dǎo)體性質(zhì)，而且通過改變不同的金屬可獲得不同能級的染料分子，這些都有利于光電轉(zhuǎn)化。用這類染料敏化的DSSC太陽能電池保持著目前最高的轉(zhuǎn)化效率，但成本較高。研究發(fā)現(xiàn)，銳鈦礦在低溫穩(wěn)定，高溫則轉(zhuǎn)化為金紅石，為了得到純銳鈦礦型的TiO2，退火溫度為 450℃。圖3 DSSC組成與結(jié)構(gòu)示意圖光陽極：目前，DSSC常用的光陽極是納米TiO2。（3）掌握相關(guān)材料的表征方法。圖2 實驗室制備的使用不同染料敏化劑的DSSC【實驗?zāi)康摹俊叭玖厦艋柲茈姵氐闹苽?、組裝及測試”實驗涵蓋材料制備實驗（水熱反應(yīng)制備TiO2納米顆粒、熱解法制備Pt催化劑、絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備光陽極薄膜、玻璃工操作、材料熱處理等）、儀器分析實驗（臺階儀測量薄膜厚度、X射線衍射儀表征材料的結(jié)構(gòu)與成分、掃描電子顯微鏡觀測形貌、紫外可見吸收光譜測試光譜吸收效果）等多種實驗方法。只能吸收波長小于375nm的紫外光。太陽能電池產(chǎn)業(yè)，已成為世界主要國家搶占新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的重大戰(zhàn)略之一。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其
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