染料敏化太阳能电池的电子传输和复合特性研究

【摘要】：采用丝网印刷方法在透明导电玻璃上制备了不同厚度的TiO2纳米颗粒多孔薄膜光阳极,并与Pt对电极和I-/I3-电解液组装成染料敏化太阳能电池.通过电池的I-V特性、强度调制光电流谱、强度调制光电压谱和电化学阻抗谱分析,获得了电池的光伏性能和反映电子传输、复合和收集的动力学参数。结果表明:随着TiO2光阳极厚度从5μm逐渐增加到14μm,电池的光电转换效率从4.67%逐渐增加到8.21%,光生电子在光阳极中的传输时间从2.74 ms逐渐增加到7.84 ms,电子扩散系数从3.88×10-5cm2.s-1增加到1.10×10-4cm2.s-1,电荷收集效率逐渐减小,结合这些参数,分析了染料敏化电池中电子传输、复合和收集的动力学过程。 【作者单位】： 广东工业大学材料与能源学院;
【关键词】： 染料敏化太阳能电池 强度调制光电流谱 强度调制光电压谱 电化学阻抗谱
【基金】：国家自然科学基金(51102124)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言染料敏化电池(Dye-Sensitized Solar Cell,简称DSSC)由于成本低、生产过程简单等优势,吸引了各国科学家与企业家大力进行科学研究和产业化开发。目前,DSSC的最高光电转换效率是瑞士Gratzel小组报道的12.3%[1],但光电转换效率及其稳定性距离实际应用需求仍然相差较远,这

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