染料敏化太陽能電池中TiO2膠體的水熱法合成及對器件光伏性能影響

材料科學論文編號:CL072  論文字數:14789,頁數:34

目  錄

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
1．緒論 1
   1.1引言 1
   1.2 文獻綜述 2
     1.2.1 DSSC的原理及介紹 2
     1.2.2水熱法 3
   1.2.3 分析測試手段 7
  2．實驗部分 12
   2.1 原料和儀器 12
       2.1.1清洗FTO玻璃片的試劑和儀器 12
       2.1.2 TiO2的原料和測試儀器 12
   2.2 實驗步驟 14
       2.2.1 FTO玻璃片的切割與清洗 14
　     2.2.2兩種環境制備方法 14
         2.2.2.1堿法環境制備 14
 2.2.2.2 酸法環境制備 16
       2.2.3 TiO2膜電極（負極）的制備 16
       2.2.4 TiO2膜電極的燒結 17
         2.2.5 太陽能電池的制備 17
       2.2.6利用太陽能電池測試設備進行轉化效率測試 17
3．結果與討論 18
   3.1.數據記錄 18
 3.1.1堿法環境制備的薄膜光伏性能數據 18
 3.1.2酸法環境制備的薄膜光伏性能數據 19
 3.2水熱合成納米二氧化鈦薄膜影響因素的研究 19
      3.2.1反應溫度的影響 19
      3.2.2 保溫時間的影響 21
      3.2.3 升溫速度的影響 21
   3.3不同試劑的添加對薄膜光伏性能的影響 22
　　　 3.3.1 TritonX-100對薄膜光伏性能的影響 22
       3.3.2 PEG20000對薄膜光伏性能的影響 22
       3.3.3 對羥基苯甲酸對薄膜光伏性能的影響 23
       3.3.4反應環境PH值對薄膜的影響 24
    3.3.5 薄膜厚度對薄膜光伏性能的影響 24
   3.3.6 TiO2膠體顆粒均勻度對薄膜光伏性能的影響 25
4．總結與展望 27
致謝 28
參考文獻 29

摘 要：水熱法是在特制的密閉反應容器里，采用水溶液為反應介質，通過對反應容器加熱，創造一個高溫、高壓的反應環境，使得通常難溶或不溶的物質溶解并且重結晶。我們利用鈦酸四異丙酯制備TiO2，并在高壓釜內經過高溫、高壓合成TiO2晶體，通過添加一系列表面活性物質制備TiO2膠體。制備光伏器件，并對其進行光電表征。討論了不同反應條件對光伏性能的影響，尋找到提高光電轉換效率的途徑。

關鍵詞：水熱法；TiO2膜電極；表面活性劑；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