通过近年来对染料敏化纳米晶太阳电池的研究,其光电转化效率已能稳定在10 %以上,寿命能达 15—20 年,且其制造成本仅为硅太阳能电池的15—110,可以预计其性价比的优势在未来工业化和商业化上将很快得到充分的体现,必将在太阳电池领域占有一席之地,对它的研究将有利于缓解当今世界的能源危机问题,具有非常重要的现实意义。
本论文正是顺应太阳能电池的最新发展趋势,抓住DSSC电池存在的一些问题,通过改进优化实验条件,使电池性能得到提高。
1.制备出杂化电极,以磁控TiO2 作为致密层,有效减小复合。再在磁控层上流延成型涂覆不同膜厚的纳米晶TiO2。发现随着膜厚的增加,短路电流密度Jsc增加,开路电压Voc减小,转换效率η增加,填充因子FF也增加。在膜厚为7.4-7.8μm时,转换效率达到了9.13%。
2.为使DSSC的性能更加稳定,研究了一种用倒相法制备的PVDF-HFP体系的固态电解质。并在体系中加入不同比例的纳米TiO2粒子。发现在PVDF-HFPTiO2=10:3,聚合膜的表面形貌均一,孔径大小适合,更好的吸附电解液,有效减小电池的内阻。提高电池的短路电流和转换效率。
总之,染料敏化纳米晶太阳能电池具有低成本、寿命长、高效率、大规模生产结构简单和易于制造等众多优点,我们相信,随着技术的发展,这种太阳能电池将会有着十分广阔的应用前景。
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