TiO 2 /SrTiO 3 薄膜光阳极制备及光电性能研究

发布时间：2025-06-26 05:41

　　染料敏化太阳能电池(DSSC)的研究主要集中在光阳极材料、电解质以及对电极的选择和改性方面。对光阳极材料的选择,TiO2是比较常见的光阳极材料。但是Ti02光阳极也有许多缺陷,其禁带宽度(3.2eV)限制了它在染料敏化太阳能电池中的应用,转换效率一直得不到提高。为了抑制Ti02导带中的电子与液态的电解质分子复合过快,最终目的是使染料敏化太阳能电池的光电转换效率得以提高,很多学者通过一系列改性措施对光阳极材料进行改善,分别取得了不错的科研成果。本文通过对Ti02光阳极进行包覆改性,在Ti02纳米多孔薄膜表面包覆了一薄层SrTiO3,以此作为光阳极,辅以对电极及电解质,组装染料敏化太阳能电池进行光电性能研究。采用溶胶凝胶法在FTO表面制备了一层致密Ti02薄膜,然后用丝网印刷法在致密膜表面制备了一层纳米多孔Ti02薄膜,待烧结冷却到室温之后,在此多孔膜表面采用水热法包覆了一层SrTiO3,研究了水热时间和温度不同条件下对制备的薄膜的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)及X射线能谱仪(EDS)等仪器对样品进行分析测...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
第二章 文献综述
    2.1 DSSC研究现状
    2.2 染料敏化太阳能电池的组成
        2.2.1 光电阳极
        2.2.2 电解质
    2.3 染料敏化太阳能电池的工作原理
    2.4 染料敏化太阳电池光阳极的改性方法
        2.4.1 表面修饰
        2.4.2 掺杂改性
        2.4.3 包覆改性
    2.5 SrTiO₃对TiO₂的改性
        2.5.1 SrTiO₃的基本性质
        2.5.2 水热法制备TiO₂/SrTiO₃的机理
    2.6 论文的创新性及所研究内容
第三章 实验部分
    3.1 实验药品及仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方案
        3.2.1 透明导电基底准备
        3.2.2 致密TiO₂薄膜制备
        3.2.3 纳米多孔TiO₂薄膜制备
        3.2.4 核壳结构TiO₂/SrTiO₃的制备
        3.2.5 染料敏化TiO₂/SrTiO₃薄膜光阳极制备
        3.2.6 染料敏化太阳电池组装
    3.3 测试部分
        3.3.1 X射线衍射测试(XRD)
        3.3.2 扫描电子显微镜测试(SEM)
        3.3.3 X射线能谱测试(EDS)
        3.3.4 透射电子显微镜测试(TEM)
        3.3.5 紫外可见光谱测试(UV-Vis)
        3.3.6 光电性能测试
        3.3.7 电化学阻抗测试
        3.3.8 IPCE测试
第四章 结果与讨论
    4.1 XRD分析
    4.2 SEM和EDS分析
    4.3 TEM分析
    4.4 紫外可见分析
        4.4.1 反应时间对紫外可见的影响
        4.4.2 反应温度对紫外可见的影响
    4.5 光电性能分析
        4.5.1 反应时间对光电性能的影响
        4.5.2 反应温度对光电性能的影响
    4.6 电化学阻抗分析
        4.6.1 不同反应时间对DSSC电化学阻抗的影响
        4.6.2 不同反应温度对DSSC电化学阻抗的影响
    4.7 单色光转换效率分析
        4.7.1 反应时间对单色光转换效率的影响
        4.7.2 反应温度对单色光转换性能的影响
第五章 结论
参考文献
致谢
附录：作者攻读硕士期间发表的论文及成果



本文编号：4053251