靜電噴霧法制備高效染料敏化太陽能電池的二氧化鈦光陽極

編號：FTJS04667

篇名：靜電噴霧法制備高效染料敏化太陽能電池的二氧化鈦光陽極

作者：吳敬波； 穆丹華； 朱彤珺； 密保秀； 高志強；

關鍵詞：染料敏化太陽能電池； 光陽極； 靜電噴霧； 二氧化鈦；

機構： 南京郵電大學材料科學與工程學院信息材料與納米技術研究院； 江蘇省平板顯示與固體照明工程中心, 南京郵電大學； `

摘要： TiO2光陽極膜是染料敏化太陽能電池(DSSC)的核心部件之一,它對電池的光電轉換效率起決定性作用.TiO2電極一般采用刮涂法和絲網(wǎng)印刷法制備.近3年,通過靜電噴霧制備光陽極的方法得到國內外學者的關注.靜電噴霧制備光陽極會受到多種因素的影響,如電壓、流速、懸浮液濃度、噴霧距離以及噴霧時間等.但這些因素對成膜和DSSC器件性能的影響卻沒有得到全面的研究或者報道.本文使用靜電噴霧法制備了多孔TiO2納米膜,并研究了以其為電極的電池器件特性.經(jīng)過超聲充分分散的穩(wěn)定TiO2乙醇懸浮液在高電壓下噴霧到導電玻璃上成膜.通過改變電噴霧距離,得到了具有不同形貌的TiO2光陽極膜,并解釋了其形成的機理及其對電池性能的影響.研究還表明,光陽極膜的TiCl4處理能夠很好地改善電池性能.通過優(yōu)化,基于流速為0.8 mL/h、電噴霧距離和時間分別為2.2 cm和8 min條件下制備的光陽極,結合TiCl4處理,組裝的電池在模擬太陽光源AM 1.5G下光電轉化效率達6.24%.