文档介绍：天津大学
硕士学位论文
染料敏化太阳能电池阻抗分析
姓名:巩峰
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:王富民
20070601
摘要关键词:染料敏化太阳能电池随着能源危机和环境污染问题的日益加剧,新能源的开发和利用显得十分紧迫。太阳能作为一种清洁而又取之不尽的能源,正在受到人们的重视。近年来,染料敏化太阳能电池由于其廉价的成本和简单的制作工艺以及潜在的高光电转化效率,成为当前纳米技术和光电转换材料研究的热点之一,是最有希望取代传统太阳能电池的新型太阳能转换装置。随着人们对其研究的不断深入,染料敏化太阳能电池的性能有了很大的提高,但其光电转换效率距理论值还有比较大的差距,关于电池的工作机理仍有许多模糊不清的地方,需要进一步的深入研究。电化学阻抗谱是常用的一种电化学测试技术,该方法具有频率范围广、对体系扰动小的特点,已被证实是一种非常有效的研究染料敏化太阳能电池中电子传输及复合过程动力学的方法。本文应用电化学阻抗谱技术对电池内部电子传输过程的阻抗特性进行了研究,建立了一个能够完整描述电池结构的等效电路,同时结合阻抗的理论模型,对不同条件下电池的阻抗谱图进行了分析,并采用模拟退火算法对阻抗数据进行拟合,从而确定了反映电子转移过程的重要参数。对于采用票傅娜玖厦艋裟艿绯氐淖杩蛊淄迹治鼋峁砻鞯绯氐内部阻抗主要来自至少三个方面:高频区域,铂和电解质界面的阻抗;中频区域,电子在二氧化钛薄膜中的传输和复合阻抗;低频区域,电解质内部的扩散阻抗。其中电子在二氧化钛薄膜中的传输和复合阻抗是影响电池内部阻抗的主要方面,电解质的扩散对电池内部阻抗的影响较小。同时,增加铂对极厚度、二氧化钛薄膜厚度和入射光强度,以及减小电解液层厚度,能够减小电池的阻抗。此外,较高的二氧化钛中电子有效扩散系数和电子有效寿命以及电解质的扩散系数是制备高效染料敏化太阳能电池的重要因素。电化学阻抗谱阻抗分析数学物理模型
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缘辩醐:中/口学位论文作者签名:夕刃碜,/细签字日期鹉月锶学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:卫明或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证年拢疞/.日本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权:苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:导师签名:
第一章文献综述的倒。因此对于太阳能的利用,”;太阳能转换成化学能,称为“光一化学转换惶裟茏;怀傻缒埽称为“光一电转换】。光化学转换是利用太阳辐射能直接分解水制氢的光一化学转换方式,目前这能源是提高的重要物质基础。传统的化石能源煤炭、石油、天然气等正在一天天减少,对环境造成