染料敏化太阳能电池中TiO2胶体的水热法合成及对器件光伏性能影响

论文编号:CL072  论文字数:14789,页数:34

摘 要：水热法是在特制的密闭反应容器里，采用水溶液为反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压的反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。我们利用钛酸四异丙酯制备TiO2，并在高压釜内经过高温、高压合成TiO2晶体，通过添加一系列表面活性物质制备TiO2胶体。制备光伏器件，并对其进行光电表征。讨论了不同反应条件对光伏性能的影响，寻找到提高光电转换效率的途径。

关键词：水热法；TiO2膜电极；表面活性剂；光伏性能；DSSC;

Abstract: Hydrothermal is in a special airtight containers reaction (autoclave), a solution for the reaction medium, the reaction by heating containers, creating a high-temperature, high-pressure response to the environment, usually made of insoluble or soluble and insoluble material recrystallization. We use tetra-isopropyl titanate and hot water in the reactor, after a high-temperature, high-pressure to synthesize the TiO2 crystals. TiO2 colloid were prepared by  adding a series of surfactants. Devices were fabricated and characterized, and the influence of different reactive conditions on performances was discussed. Finally found, this is a better method to make superior solar cells..

Keywords：Hydrothermal; TiO2 membrane electrode; surfactant; photovoltaic performance; DSSC

目  录

中文摘要 I
英文摘要 II
目录 III
1．绪论 1
   1.1引言 1
   1.2 文献综述 2
     1.2.1 DSSC的原理及介绍 2
     1.2.2水热法 3
   1.2.3 分析测试手段 7
  2．实验部分 12
   2.1 原料和仪器 12
       2.1.1清洗FTO玻璃片的试剂和仪器 12
       2.1.2 TiO2的原料和测试仪器 12
   2.2 实验步骤 14
       2.2.1 FTO玻璃片的切割与清洗 14
　     2.2.2两种环境制备方法 14
         2.2.2.1碱法环境制备 14
 2.2.2.2 酸法环境制备 16
       2.2.3 TiO2膜电极（负极）的制备 16
       2.2.4 TiO2膜电极的烧结 17
         2.2.5 太阳能电池的制备 17
       2.2.6利用太阳能电池测试设备进行转化效率测试 17
3．结果与讨论 18
   3.1.数据记录 18
 3.1.1碱法环境制备的薄膜光伏性能数据 18
 3.1.2酸法环境制备的薄膜光伏性能数据 19
 3.2水热合成纳米二氧化钛薄膜影响因素的研究 19
      3.2.1反应温度的影响 19
      3.2.2 保温时间的影响 21
      3.2.3 升温速度的影响 21
   3.3不同试剂的添加对薄膜光伏性能的影响 22
　　　 3.3.1 TritonX-100对薄膜光伏性能的影响 22
       3.3.2 PEG20000对薄膜光伏性能的影响 22
       3.3.3 对羟基苯甲酸对薄膜光伏性能的影响 23
       3.3.4反应环境PH值对薄膜的影响 24
    3.3.5 薄膜厚度对薄膜光伏性能的影响 24
   3.3.6 TiO2胶体颗粒均匀度对薄膜光伏性能的影响 25
4．总结与展望 27
致谢 28
参考文献 29