研究染料敏化纳米晶太阳电池设计.docVIP

枣庄职业学院 毕 业 设 计（论 文） 研究染料敏化纳米晶太阳电池 系 部 应用化工系 专 业 应用化工技术 班 级 08级高职三班 20 11 年 5 月 摘要 进入21世纪的我们对电源的需求越来越高。太阳能电池作为一种新能源,由于具有广泛性、清洁性、安全性等优点,因而被大家视为最理想的电池。染料敏化剂的性能是影响染料敏化太阳能电池光电转化效率的重要因素,关于染料敏化剂的研究是当前研究的热点之一。本论文从染料敏化纳米晶太阳能电池阳极的制备及其染料共敏化方面进行了研究。 首选，本论文在总结染料敏化纳米晶太阳能电池工作原理、效率的提高和必威体育精装版发展的基础上，用溶胶-凝胶法(Sol-Gel法)制备了锐钛矿晶型的纳米晶多孔TiO粉体。通过改变制备TiO的溶胶前驱液中表面活性剂(PEG)的量、pH值以及加水量来确定合适的前驱物组分含量，以达到提高TiO颗粒的表面粗糙程度和颗粒间的孔隙率，减小TiO颗粒粒径，从而提高纳米晶多孔TiO薄膜电极比表面积、膜的孔洞率，进而达到增加染料吸附量的目的。同时，对所制备的纳米晶TiO粉体在不同温度下煅烧，确定了生成锐钛矿型纳米晶多孔TiO导电薄膜的最佳煅烧温度。 其次，用Sol-Gel法制备了锐钛矿晶型的纳米晶多孔TiO半导体电极。通过扫描电镜分析，进一步探讨了制备理想电极的条件。 最后，以降低染料成本，提高光谱吸收范围和吸光度为目标，选择低成本的有机染料曙红Y、香豆素、玫瑰红进行双染料共敏化实验，证实了吸收光谱的拓宽和光吸收率的增加，最终确定了理想的共敏化染料。Sol-Gel法染料敏化锐钛矿目 录 绪论 …………………………………………………………………4 第一章 太阳能电池 1.1 太阳能电池的工作原理………………………………………………………5 1.2 太阳能电池的种类和研究进展………………………………………………6 第二章 DSSC的结构和基本原理 2.1 DSSC的结构……………………………………………………………………7 2.2 DSSC的基本原理………………………………………………………………8 2.3 基本概念………………………………………………………………………9 第三章 纳米晶TiO2膜电极 3.1 纳米晶TiO2膜 ………………………………………………………………10 3.2 晶型和粒径可控的纳米TiO2的制备………………………………………11 3.3 纳米TiO2多孔膜的制备……………………………………………………12 3.4 电极的表面修饰 ……………………………………………………………13 第四章 染料敏化剂和电解质 4.1 染料敏化剂 …………………………………………………………………14 4.2 电解质 ………………………………………………………………………16 第五章 论文的研究内容和目标 …………………………………………19 致谢………………………………………………………………………………21 参考文献 ………………………………………………………………………22 研究染料敏化纳米晶太阳电池 绪论 太能池的基本原理是某些物被光照射其子的；若一，即可得到能。而所DSSC「染料敏化太」，其基本是用奈米尺寸的金氧化物半，以化方法使其表面吸附染料分子，再在的上做感光；在感光和加上一解助。基的所成的池即所染料敏化太能池(DSSC)。染料敏化太池是第三代的有太池，具有低成本矽薄膜太池能源效率相近的特性。是因它用的原料成本低加上程容易的程，可有效的降低太池成本至所的U$0.2/Wp。1991年第一高效率染料敏化太池由Prof. M. Gra..tzel於Nature上表8 %的能源，近其光效率更提高到11.18 % @ AM1.5，第三代分子仿生太池是成再生能源的主要研方向之一。此外染料敏化太池不成本低廉，矽基材太池成本的1/51/10（程有材料成本而定），商化推展有相大的助益，且不受日照角度的影，加上吸收光，在相同的量甚至矽晶太能池。此外，矽晶太能池在高的效率，也大打折扣，因此安裝在（天冷）地的成效也比好，至染料敏化太能池是不受度影，因此在日照充足、，力也矽晶太能池，另一特是染料敏化太池具有半透明（Semitransparent）的特性，因此建材化（特別是窗材）的整合，相用需要大量空照明力的代化玻璃帷幕大，同作、及利用的功能，到建物能能的重能源效益，可能成下一世代泛用的太能利用技，染料敏化太池之用市可相泛，未建屋、外用途，及家、可攜式子品(如子、、子字典、手、NB)等市商。 比照太能池，DSSC「染料敏化太能池」有不少的，如下: 其一，感光粒布在上的厚度在微米尺度。而且奈米粒分布的方式使得感光的有效受