基于电聚合聚苯胺对电极的离子液体型染料敏化太阳能电池

【摘要】： 染料敏化太阳能电池(DSSC)是近几年来逐渐发展起来的一种新型的太阳能电池,其主要特点是光电转换效率高、成本低、制作工艺要求低。本文首先介绍了DSSC的结构组成及工作原理,还介绍了其组成结构中的Ti02纳米薄膜、电解液和对电极在光电转换过程中的作用以及它们的制作方法。我们首次使用电聚合聚苯胺(PANI)作为染料敏化太阳能电池的对电极并对其进行了表征,主要包括：用原位电聚合的方法在FTO导电玻璃上制备出了SO42-杂化的聚苯胺(PANI)(厚度-10μm),并用循环伏安表征了其电聚合过程；通过扫描电镜表征,这种聚苯胺具有粗糙多孔的结构,有利于形成高比表面积的对电极；组装成染料敏化太阳能电池后测得其光电转换效率与相同条件下用铂对电极的DSSC的光电转换效率相当,而制作成本却低得多。因此使用PANI对电极来代替传统的铂对电极,能有效降低DSSC的制作成本。同时还研究了用PANI对电极与离子液体电解液组成的DSSC的光伏行为。具体方法是：制备了以PMII和[EMIm]BF4、[EMIm]NTf2、[EMIm]N(CN)2不同组成比例的二元离子液体作为电解液,并与PANI对电极组装成DSSC,研究其光伏行为发现使用[EMIm]N(CN)2和PMII体积比为4:6的电解液能得到最佳的光电参数：短路电流密度Isc(10.4 mAcm-2),开路电压Voc(0.655V),填充因子FF(0.521)和光电转换效率η(3.56%)。通过研究三种电解液的电导率,I3-和I-离子扩散系数,发现[EMIm]N(CN)2和PMII(4:6)电解液具有最高的电导率和离子扩散系数。 【关键词】：染料敏化太阳能电池 电聚合聚苯胺 对电极 离子液体 电解液
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 论文摘要4-5
• Abstract5-8
• Ⅰ 引言8-10
• 1.1 可再生能源的意义8
• 1.2 太阳能电池的种类8-10
• Ⅱ 染料敏化太阳能电池的介绍10-16
• 2.1 染料敏化太阳能电池的发展近况10-11
• 2.2 染料敏化太阳能电池的组成结构11-13
• 2.3 染料敏化太阳能电池的工作原理13
• 2.4 染料敏化太阳能电池的性能参数13-15
• 2.5 染料敏化太阳能电池的测试15-16
• Ⅲ 染料敏化太阳能电池光阳极的制作16-17
• Ⅳ 染料敏化太阳能电池的电解液配制17-19
• Ⅴ 染料敏化太阳能电池对电极的制作19-20
• Ⅵ 电聚合聚苯胺作为染料敏化太阳能电池对电极的研究20-28
• 6.1 实验部分20-22
• 6.1.1 实验试剂20
• 6.1.2 实验仪器设备20-21
• 6.1.3 实验步骤21-22
• 6.2 结果与讨论22-27
• 6.2.1 在不同酸中苯胺单体电聚合的循环伏安表征22-23
• 6.2.2 不同杂化离子对电聚合聚苯胺表面形貌的影响23-24
• 6.2.3 电聚合聚苯胺作为DSSC对电极的光伏行为24-27
• 6.3 小结27-28
• Ⅶ 电聚合聚苯胺作为低成本离子液体型DSSC对电极28-33
• 7.1 实验部分28-30
• 7.1.1 实验试剂28-29
• 7.1.2 实验仪器设备29
• 7.1.3 实验步骤29-30
• 7.2 结果与讨论30-32
• 7.2.1 PANI对电极离子液体电解液型DSSC的光伏行为表征30-31
• 7.2.2 离子液体电解液的电化学表征31-32
• 7.3 小结32-33
• Ⅷ 总结33-35
• 参考文献35-41
• 致谢41

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

铂修饰光阴极及其在纳晶太阳能电池中的应用    郝三存,吴季怀,林建明,黄昀昉

半导体光催化剂及其改性技术进展    张彭义,余刚,蒋展鹏

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

[(ZnS)_(1.5)NH_2(CH_2)_2CH_3]配合物的制备及其光催化活性    李文戈,戴洁,卞国庆,王昕

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

不同晶型的纳米TiO_2粉体的低温制备及光催化性能研究    谭小伟;高家诚;邹建;王勇;

太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

跟踪式光伏发电系统的性能分析    高亮;蔡世俊;高鹏;李果华;施正荣;朱拓;

纳米TiO_2的改性及应用研究    查振林,罗亚田

不同电解质对I_3~-/I~-在染料敏化太阳电池Pt对电极上反应机理的研究    汤英童;潘旭;戴松元;张昌能;胡林华;孔凡太;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

负载型TiO_2/ACF光催化剂的制备及其催化性能表征    赵毅;韩静;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

可见光活性纳米TiO_2光触媒研究进展    刘鑫;刘福田;张宁;王冬至;

基于线电流解耦算法的三相光伏并网系统    谭甲凡;

大颗粒纳米晶TiO_2催化剂的制备及光催化性能研究    朱新锋;杨家宽;肖波;王秀萍;

涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究    王洪芬

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究    于晓慧

全氟烷基金属酞菁衍生物的合成及应用    邱滔

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

上转换微纳米晶@TiO_2核/壳结构红外光催化材料的制备和表征    张代生

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

可见光光催化剂制备、表征及光催化效果研究    储金宇

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

硅藻土负载TiO_2的制备及其染料吸附降解性能的研究    孙冲

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

TiO_2的负载及其对染料废水光降解研究    李叶青

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

中国太阳能光伏发电面临的困难与前景    崔容强,黄燕,孙铁囤

基于不同浓度铂对电极的染料敏化太阳能电池的性能研究    黄光胜;阮晓莉;竹怀君;

染料敏化纳米晶体TiO_2太阳能电池的对电极结构    姜春华;胡宇宁;万发荣;龙毅;

模具电火花成形加工的电极制造技术    高上品;

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展    李国;胡志强;高岩;刘敬肖;刘贵山;

染料敏化太阳电池新型介孔碳对电极的制备及性能研究    王桂强;禚淑萍;

碳材料在太阳能电池对电极中的研究进展    张娓娓;刘贵山;胡志强;郑传柯;颜世博;

染料敏化纳晶薄膜太阳电池对电极的研究进展    王桂强;

聚吡咯/石墨复合对电极在染料敏化太阳能电池中的应用研究    冯小明;黄先威;谭卓;赵斌;谭松庭;

染料敏化太阳电池多级孔炭对电极的制备及性能研究    王桂强;黄丛丛;邢伟;禚淑萍;

点焊机电极头的改进    温泽民;

高性能柔性载铂对电极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用    傅年庆;林原;

新型固态染料敏化太阳能电池对电极设计及聚吡咯对电极研究    夏江滨;陈玲;

电积沉方法制备染料敏化太阳能电池的对电极(英文)    Jeng-Yu Lin;Jen-Hung Liao;

MWCNT/TiO_2复合对电极的制备及其光电化学性能研究    顾云良;王育乔;孙岳明;

恒电位聚合法制备染料敏化太阳能电池中的PEDOT/MWCNT纳米复合对电极    祁昊楠;王育乔;孙岳明;

FTO基底上原位合成Cu_2ZnSnS_4纳晶薄膜及其在DSC对电极中的应用    周正基;袁胜杰;武四新;

金属硫化物对电极在敏化太阳能电池中的应用    孙惠成;罗艳红;李冬梅;孟庆波;

新型、高效染料敏化太阳能电池碳对电极    罗艳红;刘喜哲;黄振;孟庆波;

低温制备染料敏化太阳能电池碳对电极    李可心;李冬梅;罗艳红;孟庆波;

柔性基底上PEDOT:PSS-C复合薄膜对电极的制备    许芳怡;胡志强;王仁博;高丽;

测定电极消耗 改善电极使用性能    杨雄飞

染料敏化太阳能电池专利申请分析    素白

未来主导：染料敏化太阳能电池    本报记者 滕继濮

几种常用传感器的工作原理    河南 董美红

发达国家电弧炉高效节能技术简介④    郭廷杰

太阳能电池：让“阳光”主宰未来生活    本报记者　张显峰

晶龙集团与世界顶尖高手过招    通讯员 段同刚　王丽英 记者 张计友

“双极膜电渗析法生产葡萄糖酸研究”成果通过鉴定    科宣

染料敏化太阳能电池将用于无人机    王小龙

车用动力镍氢电池通过验收    记者　 李玉成

染料敏化太阳能电池准固态电解质及碳基对电极研究    张丁文

染料敏化太阳能电池用聚苯胺电解质及对电极的制备与性能研究    秦琦

染料敏化太阳能电池中电极材料和寄生电阻的研究    周聪华

DMFC和DSSC的化学增强与光辅助增强催化    王耀琼

高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究    李晓冬

染料敏化太阳能电池中PEG基体聚合物电解质和低铂负载量对电极研究    李品将

新型高效叠层及复合染料敏化太阳能电池研究    苗青青

敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究    朱光

修饰电极电催化应用于合成L-半胱氨酸的研究    李美霞

芳胺染料在溴（碘）基染料敏化太阳能电池中的应用    滕超

基于电聚合聚苯胺对电极的离子液体型染料敏化太阳能电池    叶报喜

染料敏化太阳能电池用聚吡咯对电极的电化学合成及性能研究    苏佳

染料敏化太阳能电池碳对电极的研究    卫艳双

染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备及性能研究    竹怀君

聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究    黄辉

电化学法制备染料敏化太阳能电池中的纳米结构聚苯胺薄膜对电极    图布新

染料敏化太阳能电池微铂对电极的制备与性能    马换梅

染料敏化太阳能电池炭基对电极的制备与性能研究    孟凡宁

碳对电极的制备及其在DSSCs中的应用研究    童思超

染料敏化太阳能电池光阳极和对电极的研究    冯小明