TiO2纳米微球的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用

摘要

以四氯化钛、盐酸为原料,制备出花状Ti02纳米微球,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法,对样品的结构和形貌进行了表征.为了提高TiO2微球电池的光电性能,利用TiO2微球作为反射层构造了双层结构的薄膜电极,结果表明,双层结构染料敏化太阳能电池在100 mW·cm-2(1.5 G)光照条件下,短路光电流Jsc=17.64 mA·cm-2,开路光电压Voc=0.74 V,填充因子FF=0.63和光电转化效率η=8.33％.相比TiO2微球制备的太阳能电池,双层结构染料敏化太阳能电池光电转化效率提高至5.3倍.最后对电极中染料的吸附量、电极的光散射性能和电池的电化学阻抗做了进一步研究和分析,研究表明,双层结构电池增强光的捕获能力,从而提高光伏性能.