染料敏化太阳能电池的进展研究

染料敏化太阳能电池的进展研究第1页/共24页目录DSSC的主要技术指标背景介绍31提高DSSC光电效率的研究3334DSSC的组成及工作原理32第2页/共24页3

.资源短缺环境污染1.1背景介绍第3页/共24页4

1.2发展过程薄膜太阳能电池钙钛矿太阳能电池

单晶硅太阳能电池染料敏化太阳能电池第4页/共24页2.1DSSC的组成

阳极：染料敏化半导体薄膜阴极：镀铂的导电玻璃

电解质：I3-/I-

TiO2膜:5~20um导电玻璃第5页/共24页6叶绿体的结构DSSC和植物的光合作用相比较TiO2染料分子第6页/共24页WangP.etal.JACS125(2003)1166TiO2PteS/S+

S*/S+

Ie1,h23e4I3eee2.2DSSC的工作原理5第7页/共24页3、DSSC的评价技术指标伏安特性曲线短路电流开路电压填充因子光电转化效率循环伏安扫描图还原电流密度氧化还原峰的电势差阻抗谱图欧姆电阻Rs电化学反应电阻Rct吸收光谱图对不同波长的光的吸收能力第8页/共24页9伏安曲线

（1）短路电流（2）开路电压

（3）填充因子（4）太阳电池转换效率（）太阳电池受载特性曲线第9页/共24页

4、提高DSSC光电效率的研究1、禁带宽度较大，只能吸收紫外区域的光，对光的利用率低。2、

TiO2与电解液之间没有过渡层，反向电子移动容易形成暗电流。重点研究的两大方面Pt的可替代材料1、Pt对电极的制备过程需要高温等苛刻的条件。2、Pt本身价格昂贵TiO2的改性第10页/共24页3.1纳米二氧化钛的改性复合半导体TiO2/ZnO

复合半导体TiO2/ZnO的制备流程GuangchaoWang,ZhixiaCai,etal.,JournalofAlloysandCompounds583(2014)414–4183gTiO2和ZnO1ml乙醇溶液5ml去离子水0.1mlTritonX-100研磨搅拌TiO2/ZnO胶体涂到FTO玻璃基底450℃下烧结30min第11页/共24页

复合半导体的扫描电镜图SEM图(a)0%(b)1%(c)2%(d)3%(d)4%(e)5%GuangchaoWang,ZhixiaCai,etal.,JournalofAlloysandCompounds583(2014)414–418

第12页/共24页伏安特性曲线复合半导体的表征波普图第13页/共24页

3.2金属Pt的可替代材料CoSe2CoSNiSNi0.85Se第14页/共24页

3.2.1Pt的可替代材料——CoSe2高压灭菌器反应12h温度分别为140℃、160℃、180℃JiaDong,JihuaiWu,etal.,ElectrochimicaActa,168(2015)69–75

1.0gNaOH32ml无水乙醇0.2gSe粉0.3gCoCl2.6H2O10ml水合肼8ml油酸14ml去离子水

混合室温冷却将黑色沉淀物收集、离心、清洗环己烷中分散到形成CoSe2纳米液滴到FTO玻璃上第15页/共24页

3.2.1CoSe2的表征不同温度下制备的CoSe2XRD图伏安特性曲线JiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75第16页/共24页

3.2.1CoSe2的表征CEsCoSe2-140

CoSe2-160

CoSe2-180

Pt

RS(Ω.cm2)

8.783±0.002

8.034±0.002

15.170±0.004

12.860±0.003

0.132±0.002

0.097±0.002

0.932±0.002

1.923±0.002

Rct(Ω.cm2)

阻抗图JiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75第17页/共24页

3.2.1CoSe2的表征EppJiaDong,JinbiaoJia,ShaoyunWu,etal.,ElectrochimicaActa168(2015)69–75

第18页/共24页Jsc=17.44mA/cm2Voc=0.791Vff=0.698PCE=10.13%3.2.2Pt的可替代材料——Ni0.85Se伏安特性曲线MingGuo,PengWu,etal.,JournalofAlloysandCompounds,640(2015)29–33

第19页/共24页3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoS2、CoS、NiS有很高的表面积，

是很有前景的材料。

1、金属硫化物一般都具有很高

的导电性和电子催化活性。CoS和NiS的电沉积原理图

JinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第20页/共24页3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoSJinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第21页/共24页3.2.3Pt的可替代材料——NiS、CoSCoS-x-yNiS-x-yx-沉积过程中加入的

氨水的量/ml。y-扫描周期。JinghaoHuo,JihuaiWu,MinZheng,etal.,ElectrochimicaActa180(2015)574–580

第22页/共24页Thankyou!AndGodsaid,lettherebelight,andtherewaslight