基于高长径比TiO2纳米线的染料敏化太阳能电池光阳极的制备
来源期刊:材料导报2020年第S1期
论文作者:杨露 郭敏 宋志成 刘大伟 倪玉凤
文章页码:7 - 12
关键词:染料敏化太阳能电池;TiO2纳米线;搅拌水热法;复合光阳极;
摘 要:采用搅拌水热法制备超长可弯曲的TiO2纳米线,探索搅拌水热工艺对TiO2纳米线结构和形貌的影响规律。在此基础上,构筑TiO2纳米线/TiO2纳米颗粒复合光阳极,研究了TiO2纳米线含量对DSSC光电性能的影响。结果发现:当搅拌速率为800 r·min-1时,反应24 h可得到高长径比的TiO2纳米线。基于TiO2纳米线优异的电子传输性能和散射效应,复合光阳极DSSC电池性能得到较大提升:当TiO2纳米线的含量从0%增加到20%时,传输电阻Rt由5.98Ω·cm2减小为3.79Ω·cm2,电子扩散长度Le从22.66μm增加到45.98μm,电池转换效率升高到5.26%,提高了22.9%。而随纳米线含量继续增加,低染料吸附量导致电流和光电转换效率降低。
杨露1,郭敏2,宋志成1,刘大伟1,倪玉凤1
1. 国家电投集团西安太阳能电力有限公司2. 西北工业大学材料学院
摘 要:采用搅拌水热法制备超长可弯曲的TiO2纳米线,探索搅拌水热工艺对TiO2纳米线结构和形貌的影响规律。在此基础上,构筑TiO2纳米线/TiO2纳米颗粒复合光阳极,研究了TiO2纳米线含量对DSSC光电性能的影响。结果发现:当搅拌速率为800 r·min-1时,反应24 h可得到高长径比的TiO2纳米线。基于TiO2纳米线优异的电子传输性能和散射效应,复合光阳极DSSC电池性能得到较大提升:当TiO2纳米线的含量从0%增加到20%时,传输电阻Rt由5.98Ω·cm2减小为3.79Ω·cm2,电子扩散长度Le从22.66μm增加到45.98μm,电池转换效率升高到5.26%,提高了22.9%。而随纳米线含量继续增加,低染料吸附量导致电流和光电转换效率降低。
关键词:染料敏化太阳能电池;TiO2纳米线;搅拌水热法;复合光阳极;