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第 27 卷第 3 期山东陶瓷 Vol 27 No 3
2004 年 6 月 SHANDON G CERAMICS Jun 2004
·科学实验· 文章编号:1005 0639(2004) 03 0009 04
TiO2 纳米晶多孔薄膜太阳能电池的制备
李长升,张成亮,付瑞鹏
(山东银凤股份有限公司,临沂 276017)
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摘要:利用溶胶- 凝胶法制备 TiO2 纳米晶多孔薄膜,采用天然染料作为光敏化剂,采用 I
和 I3 - 作为电解质来制备太阳能电池。
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关键词:TiO2 纳米晶;多孔薄膜;光敏化剂;电解质
中图分类号:TQ174 75 + 8 11 文献标识码 A
入一定量的去离子水,为了延缓 Ti (OC H ) 的强
1 前言 4 9 4
烈水解, 在溶液中加入一定量的分析纯
由于矿物能源逐渐消耗,且矿物能源在使用 NH(C2H5OH) 2 。先将 17ml 的 Ti (OC4H9 ) 4 溶于
过程中能造成温室效应、水污染、空气污染,迫使 68ml 的无水乙醇中,再加入 4. 80ml 二乙纯胺,室
人们急于找到一种煤、石油的替代能源。而太阳温下在恒温磁力搅拌器上搅拌 2h。
能作为清洁、无污染的可再生能源,越来越受到科为形成纳米多孔结构,加入 1g 聚乙二醇[4 ] ,
学家的高度重视。在太阳能转为电能的热电能转聚乙二醇在 450 ℃时挥发,从而在薄膜内形成多
换法、光化电能转换法及光电能转换法中,太阳能孔结构。加入 1g 聚乙二醇时,孔径大小约为 120
光电利用是近年来发展最快、最具活力的研究领~300nm。并且孔的大小和尺寸与聚乙二醇的添
域[1 ] 。前期开发的太阳能电池有一个共同的缺加量有关,分布密度与其分子量有关。
点,即制做工艺复杂,生产成本高。这些不利因素将聚乙二醇溶于乙醇和去离子水混合溶液
制约了太阳能电池的应用。中。15min 后聚乙二醇完全溶于溶液中,过滤除
纳米晶体化学太阳能电池(Nanocrystalline 去杂质,加入到配制好的钛酸丁酯混合溶液中,用
photovoltaic cells 简称 NPC 电池) 的出现,为太阳能磁力搅拌器搅拌 10min。获得钛摩尔浓度为
电池的发展提供了新的途径。80 年代以来,以瑞 0 5mol/ l 的均匀透明的浅黄色溶液。
士洛桑高等工业学院 M. Gratzal 教授为首的研究 2. 1. 2 薄膜的制备
小组一直在致力于纳米多孔 TiO2 膜的半导体电镀膜前对载玻片进行清洁处理,先用自来水
极的研究,以过渡金属 Ru 及 Os 等有机化合物做清洗,再用乙醇、盐酸、去离子水反复清洗,最后在
染料,并配以适当的氧化还原电解质研制出一种 100 ℃下干燥备用。
[3 ]
纳米晶体化学太阳能电池。1998 年,其光电转将清洗干净的载玻片放入镀膜仪中,控制镀
换效率已达 33 % ,加之它成本低廉,制作简单,性膜仪的转速为 1200r/ min。在载玻片上滴 3 滴溶
能稳定,因而引起众多研究者的高度重视,因此可胶,1min 后,把涂有溶胶膜的载玻片立即放入温
以预见染料敏化纳米晶太阳能电池必将极大的推