染料敏化太阳能电池介孔TiO2聚集结构光阳极

摘要

对于染料敏化太阳能电池(DSCs)来说,提高光捕获效率对于提高电池短路电流至关重要.光捕获效率主要来源于两方面:一是染料吸附量,二是光阳极结构的光散射能力.小的TiO2纳米颗粒可以提供大的比表面积,从而提高染料吸附量;而光散射能力的加强可以通过在光阳极中加入与可见光尺寸可比拟的大颗粒来实现.显然这是相互矛盾的两个方面.一般来讲,大的染料吸附量和强的光散射能力很难同时实现.本文引入一种连续的超临界流体合成方法来制备TiO2纳米晶，并首次用其构建DSCs介孔光阳极.在这种TiO2介孔光阳极中，十几纳米的微晶聚集成了亚微米量级的次级团簇结构.在没有散射层的情况下，所得光阳极同时具有大的比表面积和优异的光散射特性。得益于高的Jsc，最终相对于商品P25,DSCs:效率有了12%的提升.