天然染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池研究.pdf

1、染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池選用廉價(jià)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的二氧化鈦?zhàn)鳛樵?而且制作工藝簡(jiǎn)單。近年來(lái),有關(guān)其工作原理和應(yīng)用的研究成為世界范圍內(nèi)研究的熱點(diǎn)。開(kāi)展該領(lǐng)域的研究對(duì)于開(kāi)發(fā)廉價(jià)的太陽(yáng)能利用途徑、緩解全球范圍的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題具有很重大的意義。
　　用溶膠–凝膠法制備摻銻氧化錫(ATO)導(dǎo)電玻璃和二氧化鈦納米粉,納米粉平均的顆粒半徑為15nm左右,以銳鈦礦型為主;用刮涂法制備的多孔膜,二氧化鈦與導(dǎo)電玻璃結(jié)合牢固,顆粒分布均勻,符合多孔

2、膜電極的要求;用溶膠–凝膠法制備的致密二氧化鈦納米膜與導(dǎo)電玻璃結(jié)合緊密,在可見(jiàn)光區(qū)域有較高的透過(guò)率約為70％。
　　通過(guò)從葉子、花和果實(shí)中提取的十三種天然色素成功敏化了TiO2膜,使其吸收光譜從紫外區(qū)擴(kuò)展到可見(jiàn)光區(qū)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),由花和果實(shí)中提取的花青素類(lèi)天然染料表現(xiàn)出好的光電性能,而由葉子中提取的葉綠素類(lèi)和類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)天然染料的敏化性能較弱。結(jié)果表明從黑米中提取的天然染料性能最好。
　　可以通過(guò)多種途徑,直接在導(dǎo)電SnO2

3、膜上獲得鉑、碳修飾對(duì)電極。用熱分解法制備鉑黑對(duì)電極對(duì)太陽(yáng)能電池性能有很大的提高,使得太陽(yáng)能電池的最大輸出功率提高了許多,大大提高了電池的開(kāi)路電壓和短路電流。采用磁控濺射法制備的鉑鏡對(duì)電極對(duì)太陽(yáng)能電池的性能沒(méi)有改善。碳對(duì)電極由于反射太陽(yáng)光、催化性能不如鉑對(duì)電極,因此獲得的光電轉(zhuǎn)換效率較低。
　　用100W的聚光燈作為光源和Keithley2400組建一個(gè)測(cè)試平臺(tái),用1cm2的二氧化鈦多孔膜做陽(yáng)極,KI和I2的乙腈溶液做電解質(zhì),鉑黑修