TiO2光阳极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用的开题报告.docxVIP

TiO2光阳极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用的开题报告

一、研究背景及意义

能源是现代社会发展不可或缺的重要因素，但现有的能源来源如煤、石油等化石燃料逐渐枯竭，且造成严重的环境问题。因此，开发新型、可再生、绿色的能源已成为全球共同关注的问题。太阳能电池作为一种可再生、无污染、可持续发展的新能源技术应运而生，并被广泛应用于光伏发电、光催化反应等领域。电池的关键部件之一是光阳极，它负责光的吸收和电子传导，因此，光阳极的性能直接影响太阳能电池的能量转换效率。

TiO2光阳极由于其优异的光电化学性能，被广泛应用于染料敏化太阳能电池中。目前，常用的制备方法有溶胶-凝胶法、水热法、氧化物沉淀法等。其中，溶胶-凝胶法制备的TiO2光阳极具有制备简单、晶相纯度高、孔径分布均匀等优势。但是，溶胶-凝胶法制备的TiO2光阳极烧结温度高，制备过程中的有机溶剂、表面活性剂等对环境造成污染。因此，如何提高TiO2光阳极制备效率及减少对环境的污染是目前研究的重点之一。

二、研究内容

本论文主要研究TiO2光阳极的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用。具体内容包括：

1.溶胶-凝胶法制备TiO2光阳极的一般过程及机理；

2.改进制备方法，降低烧结温度并减少对环境的污染；

3.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段对TiO2光阳极的形貌结构进行分析；

4.利用电化学阻抗谱(EIS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等测试手段对TiO2光阳极的性能进行评估；

5.制备染料敏化太阳能电池，并测量其光电转换效率(η)。

三、研究意义

随着对新型、清洁能源的需求增加，太阳能电池作为一种可替代传统能源的新型能源技术，其应用前景广阔。本研究旨在探究改进TiO2光阳极的制备方法，提高其制备效率，并减少对环境的污染。同时，通过对光阳极性能的评估，为进一步提高太阳能电池的能量转换效率提供参考。因此，本研究对太阳能电池产业的发展和环保事业的推进具有一定的现实意义和研究价值。