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

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R_t由5.98Ω·cm²减小为3.79Ω·cm²,电子扩散长度L_e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;