柔性染料敏化太陽能電池的初步探索研究.pdf

1、太陽能作為一種清潔可持續(xù)能源，日益受到人們的青睞。本文綜合闡述了太陽電池的發(fā)展歷史，太陽電池的材料、結(jié)構(gòu)，發(fā)展狀況及存在的問題等內(nèi)容。在此基礎上，為了拓寬太陽電池的應用范圍，探索柔性敏化太陽電池的制備條件和性能之間的關(guān)系。
　　 首先，本論文對柔性染料敏化太陽電池低溫制備工藝進行了研究。考慮到TTIP(鈦酸正丁酯)是一種鈦的高分子有機物，容易潮解，且與水水解生成TiO2。通過乙二醇乙醚、TTIP與P25 粉混合、研磨，配置成Ti

2、O2 漿料，然后涂覆在柔性PEN 導電襯底上。自然晾干后在50℃的去離子水中水解10min。最后在140℃條件下燒結(jié)4h。對其結(jié)構(gòu)和性能的研究表明，TTIP 用量是Ti02 薄膜質(zhì)量以及TiO2與基板的結(jié)合程度的決定因素，進而也影響著電極的光電化學性能。0.5 g P25 TiO2 納米粉中添0.12ml的TTIP，可使電池的光電性能以及基板與薄膜之間的穩(wěn)定性達到最佳。采用TTIP 用于制作柔性染料敏化太陽電池的光陽極是本文的一個創(chuàng)新點

3、。
　　 接著，研究了其他因素對柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響。1.比較了采用無水乙醇和乙二醇乙醚作為分散劑對柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響，研究表明采用乙二醇乙醚作為分散劑制備出的柔性TiO2 薄膜質(zhì)量明顯優(yōu)于采用無水乙醇作為分散劑制作的柔性TiO2 薄膜。2.比較了是否有水解對制備柔性TiO2 薄膜的影響。研究表明有水解制作出的柔性TiO2 薄膜質(zhì)量明顯優(yōu)于無水解制作的柔性TiO2 薄膜。3.研究了燒結(jié)溫度對柔性TiO2 薄膜質(zhì)

4、量的影響。研究表明燒結(jié)溫度越高電池的光電性能越好，又考慮到柔性襯底所能承受的溫度，所以本實驗將燒結(jié)溫度定在140℃，燒結(jié)時間4h，以保證有機殘余物完全分解。4.研究了薄膜厚度對柔性TiO2 薄膜質(zhì)量的影響。實驗證明TiO2 薄膜厚度在14μm 時，制作的電池的光電性能最佳，過薄過厚都會使電池的光電性能下降。
　　 最后，本文對柔性對電極做出了初步的研究。本文采用濺射的方法制作柔性染料敏化太陽電池對電極，分析了不同濺射時間制作的柔