二极管特性简化模型在染料敏化太阳能电池电流-电压曲线拟合及在光电特性参数评估中的应用

【摘要】：利用瞬态光电导技术研究了在一个大的偏压范围内染料敏化太阳能电池(DSSC)中的电荷收集和电荷复合过程的动力学.结果表明,在不同的电压下电荷收集速率远快于电荷复合速率,用以解释电荷的收集效率几乎不变.基于这个结果,简化了DSSC二极管特性模型,从而实现了对电流-电压(I-V)曲线的直接拟合.利用这一模型拟合的结果提取出一系列与工作条件下DSSC光电转化过程相关的参数,可以用以描述包括电荷生成、电荷收集和复合以及DSSC器件的整流特性等关键性质.将这一拟合方法应用于不同叔丁基吡啶(TBP)浓度电解液的电池,获得的结果表明,不同TBP浓度可以导致电荷复合速率有较大的差别,但对电荷的收集速率影响甚小,这与I-V曲线拟合的结果非常吻合.同时研究证明TBP浓度对电池的理想因子(m)的影响较为明显,即高浓度TBP的DSSC对应大的m值以及较慢的电荷复合速率. 【作者单位】： 中国人民大学化学系;
【关键词】： 串联电阻 并联电阻 I-V曲线 叔丁基吡啶 理想因子
【基金】：国家自然科学基金(21133001,20933010) 中央高校基础研究经费(10XNI007)资助项目~~
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言DSSC制备过程简单,成本低廉,环境友好的优点吸引了众多研究者的广泛关注.自从1991年O'Regan和Gr?tzel1将介孔Ti O2引入到染料敏化太阳能电池后,DSSC的效率得到大幅度的提升.近年来染料敏化太阳能电池的实用化技术进步显著,众多研究者在染料分子结构、2-4电解液组成5以及

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