用海娜花天然染料为敏化剂制备纳米TiO_2太阳能电池

【摘要】：以无水乙醇为溶剂,从海娜花中提取天然染料,用其作为敏化剂制备了纳米TiO2太阳能电池。采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对天然染料组成进行分析,用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对不同pH值下的海娜花染料进行测试,并对其敏化的纳米TiO2太阳电池进行光电性能分析。结果表明:海娜花天然染料主要成分为指甲花醌、木犀草素,次要成分为类胡萝卜素、叶绿素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)条件下,在可见光区约420 nm、470 nm、670 nm处有吸收峰,在紫外光区约340 nm处有吸收峰;在碱性条件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羟基质子解离,紫外吸收峰发生红移并且吸收强度增加;在酸性条件下叶绿素a失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH=5时,海娜花天然染料作为敏化剂制备的纳米TiO2太阳能电池的光电性能比较好,开路电压为0.39 V、短路电流密度为0.66 mA·cm-2、填充因子为0.60、光电转换效率为0.15%,400 nm处IPCE为1.7%。 【作者单位】： 大连工业大学新能源材料研究所;大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心;
【关键词】： TiO 海娜花 染料敏化太阳能电池 pH值 光电性能
【基金】：国家科技支撑计划(2011BAB03B05) 辽宁省教育厅科技研究项目(L2011078) 住房和城乡建设部科学技术项目计划(2013-K4-8) 大连市科技平台建设(2010-354)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言敏化剂是染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cell,DSSC)的关键组成部分,它吸附于纳米多孔TiO2薄膜的粒子表面,吸收太阳光产生光电子,并将光电子注入到TiO2导带中[1,2]。目前,可作为敏化剂的染料主要有四种:酞菁和菁类染料、钌多吡啶有机金属配合物、“固体染料”

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