全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...
化学学报  2013 

氧气氛烧结电极对染料敏化太阳电池微观性能影响机理研究

DOI: 10.6023/A13020196, PP. 1149-1153

Keywords: 染料敏化,太阳电池,烧结气氛,电子传输复合

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

为了改善染料敏化太阳电池内电子的传输复合过程,研究者尝试不同方法制备或改性TiO2薄膜.不同烧结气氛可以改变TiO2薄膜的表面特性,是一种有效的方法并被广泛研究.采用两步烧结法制备氧气氛烧结TiO2电极并应用于染料敏化太阳电池第一步将电极在空气或氧气氛中510℃保温30min以清除TiO2薄膜中有机物;第二步将电极进一步在氮气氛中510℃保温10min以移除电极表面吸附的多余氧原子.通过与空气烧结电池宏观性能及微观性能的对比,细致研究了氧气氛烧结电极表面特性对染料敏化太阳电池传输复合微观动力学过程的影响机制.TiO2薄膜表面特性及带边移动、电子传输复合过程的表征分别借助XPS能谱仪和强度调制光电流谱(IMPS)/强度调制光电压谱(IMVS)等探测技术完成.结果表明,氧气烧结电极Ti3+复合中心减少,使电池内部电子复合得到有效抑制.同时,氧气烧结电极染料吸附量增加且导带边正移,使得光生电子浓度升高,膜内电子传输过程加快.最终,氧气烧结电极有效改善了电池光吸收效率、电子收集效率以及注入效率,使电池效率由6.90%提升至7.53%.

References

[1]  Oregan, B.; Gratzel, M. Nature 1991, 353, 737.
[2]  Kou, D. X.; Liu, W. Q.; Hu, L. H.; Huang, Y.; Dai, S. Y.; Jiang, N. Q. Acta Phys. Sinica 2010, 59, 5857. (寇东星, 刘伟庆, 胡林华, 黄阳, 戴松元, 姜年权, 物理学报, 2010, 59, 5857.)
[3]  Chen, C. Y.; Wang, M. K.; Li, J. Y.; Pootrakulchote, N.; Alibabaei, L.; Ngoc-le, C. H.; Decoppet, J. D.; Tsai, J. H.; Gratzel, C.; Wu, C. G.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M. ACS Nano 2009, 3, 3103.
[4]  Luo, Y. H.; Li, D. M.; Meng, Q. B. Adv. Mater. 2009, 21, 4647.
[5]  Yella, A.; Lee, H. W.; Tsao, H. N.; Yi, C. Y.; Chandiran, A. K.; Nazeeruddin, M. K.; Diau, E. W. G.; Yeh, C. Y.; Zakeeruddin, S. M.; Gratzel, M. Science 2011, 334, 629.
[6]  Li, J.; Kong, F. T.; Zhang, C. N.; Liu, W. Q.; Dai, S. Y. Acta Chim. Sinica 2010, 68, 1357. (李洁, 孔凡太, 张昌能, 刘伟庆, 戴松元, 化学学报, 2010, 68, 1357.)
[7]  Huang, X. W.; Deng, J. Y.; Xu, L.; Shen, P.; Zhao, B.; Tan, S. T. Acta Chim. Sinica 2012, 70, 1604. (黄先威, 邓继勇, 许律, 沈平, 赵斌, 谭松庭, 化学学报, 2012, 70, 1604.)
[8]  Guo, L.; Pan, X.; Wang, M.; Kou, D. X.; Cai, M.; Zhang, C. N.; Dai, S. Y. Acta Chim. Sinica 2011, 69, 767. (郭磊, 潘旭, 王猛, 寇东星, 蔡墨朗, 张昌能, 戴松元, 化学学报, 2011, 69, 767.)
[9]  Peter, L. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2630.
[10]  Zhu, K.; Schiff, E. A.; Park, N. G.; van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 685.
[11]  van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4292.
[12]  Hagfeldt, A.; Gratzel, M. Chem. Rev. 1995, 95, 49.
[13]  Hagfeldt, A.; Gratzel, M. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 269.
[14]  Zhu, K.; Kopidakis, N.; Neale, N. R.; van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25174.
[15]  Nakamura, I.; Negishi, N.; Kutsuna, S.; Ihara, T.; Sugihara, S.; Takeuchi, E. J. Mol. Catal. A-Chem. 2000, 161, 205.
[16]  Wu, N. L.; Lee, M. S.; Pon, Z. J.; Hsu, J. Z. J. Photochem. Photobiol. A-Chem. 2004, 163, 277.
[17]  Chen, C. M.; Hsu, Y. C.; Cherng, S. J. J. Alloys Compd. 2011, 509, 872.
[18]  Lee, S.; Noh, J. H.; Bae, S. T.; Cho, I. S.; Kim, J. Y.; Shin, H.; Lee, J. K.; Jung, H. S.; Hong, K. S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7443.
[19]  Lee, S.; Jun, Y.; Kim, K. J.; Kim, D. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2001, 65, 193.
[20]  Schlichthorl, G.; Huang, S. Y.; Sprague, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8141.
[21]  Lin, H.; Liu, Y. Z.; Liu, C. J.; Li, X.; Shen, H. P.; Zhang, J.; Ma, T. L.; Li, J. B. J. Electroanal. Chem. 2011, 653, 81.
[22]  Edvinsson, T.; Pschirer, N.; Schoneboom, J.; Eickemeyer, F.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A. Chem. Phys. 2009, 357, 124.
[23]  O'Regan, B. C.; Durrant, J. R.; Sommeling, P. M.; Bakker, N. J. J. Phy. Chem. C 2007, 111, 14001.
[24]  Gregg, B. A.; Chen, S. G.; Ferrere, S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3019.
[25]  Fisher, A. C.; Peter, L. M.; Ponomarev, E. A.; Walker, A. B.; Wijayantha, K. G. U. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 949.
[26]  Fabregat-Santiago, F.; Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 87, 117.
[27]  Park, J. H.; Kim, J. H.; Choi, C. J.; Kim, H.; Ahn, K. S. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2012, 567, 19.
[28]  Zhu, K.; Neale, N. R.; Miedaner, A.; Frank, A. J. Nano Lett. 2007, 7, 69.
[29]  Li, C. H.; Luo, Y. H.; Guo, X. Z.; Li, D. M.; Mi, J. L.; So, L.; Hald, P.; Meng, Q. B.; Iversen, B. B. J. Solid State Chem. 2012, 196, 504.
[30]  Hu, L. H.; Dai, S. Y.; Wang, K. J. Acta Phys. Sinica 2005, 54, 1914. (胡林华, 戴松元, 王孔嘉, 物理学报, 2005, 54, 1914.)Hu, L. H.; Dai, S. Y.; Weng, J.; Xiao, S. F.; Sui, Y. F.; Huang, Y.; Chen, S. H.; Kong, F. T.; Pan, X.; Liang, L. Y.; Wang, K. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 358.

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133