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染料敏化太阳电池中TiO2颗粒界面接触对电子输运影响的研究

许双英 胡林华 李文欣 戴松元

染料敏化太阳电池中TiO2颗粒界面接触对电子输运影响的研究

许双英, 胡林华, 李文欣, 戴松元
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  • 采用溶胶-凝胶法制备TiO2浆料,通过丝网印刷技术印刷和不同温度曲线烧结TiO2薄膜,并应用于染料敏化太阳电池(DSC).高分辨透射电子显微镜发现,低温下多孔薄膜中TiO2颗粒之间呈现点接触,510 ℃烧结后TiO2颗粒间由点接触变为面接触,近邻颗粒数增多,接触面积增大.同时采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了不同颗粒接触方式和接触面积对电子传输与复合的影响.结果表明:在420 510 ℃之间,随着烧结温度提高,颗粒接触面积增大,电子传输时间( d)缩短,电子有效扩散长度(L n)增大,暗电流减小;当烧结温度达到550 ℃时,薄膜比表面积减小,多孔结构坍塌,表面态密度增大,电子传输时间( d)增大.电池光伏特性研究表明:在480510 ℃范围内烧结得到的TiO2薄膜,电池短路电流密度(Jsc)最佳,电池效率()最好.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00700)、国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA050603)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号:KGCX2-YW-326)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-21
  • 修回日期:  2011-02-18
  • 刊出日期:  2011-11-15

染料敏化太阳电池中TiO2颗粒界面接触对电子输运影响的研究

  • 1. 中国科学院等离子体物理研究所,中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室,合肥 230031
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00700)、国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA050603)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号:KGCX2-YW-326)资助的课题.

摘要: 采用溶胶-凝胶法制备TiO2浆料,通过丝网印刷技术印刷和不同温度曲线烧结TiO2薄膜,并应用于染料敏化太阳电池(DSC).高分辨透射电子显微镜发现,低温下多孔薄膜中TiO2颗粒之间呈现点接触,510 ℃烧结后TiO2颗粒间由点接触变为面接触,近邻颗粒数增多,接触面积增大.同时采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了不同颗粒接触方式和接触面积对电子传输与复合的影响.结果表明:在420 510 ℃之间,随着烧结温度提高,颗粒接触面积增大,电子传输时间( d)缩短,电子有效扩散长度(L n)增大,暗电流减小;当烧结温度达到550 ℃时,薄膜比表面积减小,多孔结构坍塌,表面态密度增大,电子传输时间( d)增大.电池光伏特性研究表明:在480510 ℃范围内烧结得到的TiO2薄膜,电池短路电流密度(Jsc)最佳,电池效率()最好.

English Abstract

参考文献 (43)

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