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二氧化钛纳米晶溶胶内渗透电极对染料敏化太阳能电池的光伏性能的提高
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] O644[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]东华大学纤维改性国家重点实验室,上海201620, [2]东华大学教育部先进玻璃制造技术工程中心,上海201620
  • 相关基金:国家自然科学基金(50772127); 教育部科技创新工程重大项目培育资金项目(708039); 中央高校基本科研业务费专项资金(10D10607)资助
中文摘要:

以自制的过氧钛酸(PTA)水溶液为前驱体,用水热法制备了透明锐钛矿相二氧化钛溶胶.无需有机添加剂可得到直径小于7 nm的棒状二氧化钛纳米晶溶胶.通过将溶胶内渗透到染料敏化太阳能电池(DSSCs)的多孔二氧化钛电极后,消除了多孔电极内的大孔并改善了电极内纳米晶之间的连通性.用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对溶胶内渗透后的光阳极进行了表征.结果表明:小颗粒棒状二氧化钛纳米晶附着在多孔的二氧化钛表面,填充了电极由于烧结产生的大孔,并在多孔的二氧化钛内部形成了有利于电子传输的网络结构.与未经处理的多孔电极相比,改性后的光阳极组装成染料敏化太阳能电池后光电转化效率提高了64%.

英文摘要:

Transparent anatase titanium dioxide sol was prepared by the hydrothermal treatment of the home-made water soluble peroxotitanium acid(PTA).The nanorod-like TiO2 nanocrystals with a mean diameter of less than 7 nm were obtained in the absence of organic compounds.In order to eliminate the large pores derived from eletrode sintering and improve the connectivity among particles in the porous TiO2 electrode,the as-prepared TiO2 sol was infiltrated to the porous TiO2photoanode for dye sensitized solar cells(DSSCs).As a result,small nanocrystals of titanium dioxide attached to the surface of porous titanium dioxide as well as filled the large pores produced by photoanode sintering.The efficient electron transport networks were formed inside the porous titanium dioxide,which was confirmed by scanning electron microscope(SEM) and optical profilometry.The modified TiO2 film as the anodic electrode was used for the DSSCs and assembled into solar cells.Consequently,the overall energy conversion efficiency of the DSSCs was significantly enhanced by 64% after the low-concentration TiO2 sol infiltration.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781