赵旺
,
魏爱香
,
刘俊
,
葛增娴
,
刘传标
功能材料
首先采用水热合成技术制备TiO2纳米线粉末,然后采用溶胶-凝胶技术制备钛酸丁酯溶胶,向溶胶中加入适量的TiO2纳米线制备凝胶浆体,采用浸渍提拉法在透明导电玻璃上制备TiO2纳米颗粒/TiO2纳米线复合薄膜的光阳极.通过XRD、SEM,电池的I-V特性和电化学阻抗谱测试,研究TiO2纳米线的添加量对光阳极的结构、形貌和电池性能的影响.结果表明,随着溶胶中TiO2纳米线添加量的增加,染料敏化太阳能电池的短路电流密度和光电转换效率显著提高,而开路电压和填充因子基本保持不变;复合光阳极中随着纳米线添加量的增加,电子的传输阻抗显著减少,电子的寿命延长.
关键词:
染料敏化太阳能电池
,
复合光阳极
,
电化学阻抗谱
,
溶胶-凝胶技术
虎学梅
,
顾正莹
,
李效民
,
高相东
,
施鹰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150094
本研究探索了具有良好导电性能的多孔钛酸锂结构对传统氧化钛纳米晶光阳极的增强效果。以钛酸四丁酯、氢氧化锂为源，采用溶胶-凝胶结合溶剂热反应和高温烧结方法，制备了具有多孔结构的尖晶石型 Li4Ti5O12纳米粉体；在表征其结晶性、微观形貌及孔结构的基础上，将其与TiO2纳米晶浆料复合，制备复合光阳极，并详细考察了钛酸锂掺量、结晶性和孔结构等对电池光电转换性能的影响规律。结果表明：随热处理温度升高， Li4Ti5O12结晶性增强，晶粒尺寸明显增大，比表面积下降。掺入Li4Ti5O12粉体可以有效提高光阳极膜的染料负载量，降低TiO2/染料分子/电解液界面的电子传输阻抗，从而明显提高复合光阳极的光电流密度(Jsc=13.91 mA/cm2)和开路电压(Voc=0.8 V)。Li4Ti5O12含量为1wt%的复合光阳极电池光电转化效率最好，达到7.011%，比纯TiO2电池(效率：5.384%)提高30%。
关键词:
染料敏化太阳电池
,
复合光阳极
,
钛酸锂
,
光电转换
