染料敏化太阳能电池光阳极的制备工艺及其对电极的研究

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xyc76821
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cell)因为其性能稳定、生产成本低、对环境无污染和效率高,是一种很有前景的太阳能电池。在DSSC的组成中,最关键的部分之一是光阳极,它的性能会对电池效率产生直接的影响。对电极作为其中一个重要的组成部分,也愈来愈引起大家的关注。本论文的研究目的是探索不同工艺因素对二氧化钛光阳极的影响,以及低成本的对电极,并将其与Pt对电极进行比较,研究其相应的光电性能和电催化性能,论文具体内容如下:  1. DSSC中二氧化钛光阳极制备工艺的研究。本实验采用纳米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、无水乙醇和去离子水混合,采用研磨的方法制备合适浓度的二氧化钛浆料,并采用粉末涂覆法制备光阳极,研究薄膜厚度、不同添加量的PVP、无水乙醇以及烧结温度、保温时间对电池光电性能的影响,寻找其最优工艺条件。结果表明:TiO2薄膜厚度为8μm,PVP的用量为0.15 g,乙醇用量为1.0 mL,烧结温度为450℃,保温时间为2 h时,DSSC的光电转换效率最高。  2.LiMn2O4作为DSSC对电极的研究。本工作中,我们以镍网为导电基底,制备了LiMn2O4电极。并将其作为DSSC的对电极,在100 mW/cm2的光强下,此电池的短路电流密度和开路电压均高于同等条件下Pt相应的DSSC,且其光电转换效率为4.30%,与Pt电极的4.77%相差不多。利用电化学阻抗谱图和塔菲尔曲线探究了对电极的电催化性能,结果表明,LiMn2O4具有较高的电催化活性,而且其电池内阻低于 Pt的,能够快速完成对I3-的催化还原和对电子的收集传输。  3. LiCoO2作为DSSC对电极的研究。类似的,在这项工作中,我们使用镍网作为导电基底完成了LiCoO2对电极的制备。将其与Pt电极进行对比,探索了相应电池的光电性能,在100 mW/cm2的光强下,LiCoO2电极对应电池的短路电流密度达到18.40 mA/cm2,比同等条件下Pt对应DSSC的短路电流密度提高了近31%,而且两者的光电转换效率很接近。此外,我们还利用电化学阻抗谱图和塔菲尔曲线探究了对电极性能差异的电化学机制。结果表明,LiCoO2电极对应电池的内阻低于Pt的,但是它的电催化活性有待提高。  4.LiNi0.5Mn1.5O4作为DSSC对电极的研究。本工作中,我们选用凝胶燃烧法成功制得了尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4。并将其制备成了DSSC的对电极,与Pt对电极进行比较,研究了相应电池的光电性能。此外,利用电化学阻抗谱图和塔菲尔曲线探究了对电极性能差异的电化学机制。结果表明,在100 mW/cm2的光强下,LiNi0.5Mn1.5O4电极对应电池的短路电流密度比同等条件下Pt电极对应DSSC的短路电流密度提高了28%,且开路电位也相对高51 mV,两者的光电转换效率很接近,仅相差0.06%。但是LiNi0.5Mn1.5O4对应电池的填充因子比Pt的低。LiNi0.5Mn1.5O4的电催化活性也较Pt的低,性能还有待于进一步提高。
其他文献
对于医学来说,摄影是不可或缺的工具之一。摄影术发明之后,医学领域开始逐渐将摄影为己所用。1864年,第一部显微摄影图集《延髓灰质和梯形结构》诞生;而19世纪的临床医学则对摄影的记录性质建立起紧密的依赖,1870年代巴黎和伦敦的医院里对患者的拍摄已经成为习惯,将病者的肖像、患处和医学标本拍摄归档是实证主义者在科学的名义下运用图像的新形式。随着科技的发展,当下,包括X光、CT(电子计算机断层扫描)、M
内皮素(Endothlin,ET)是1988 年由Yanagisawa等发现的由21 个氨基酸组成的多肽,包括:ET-1, ET-2 和ET-3, 通过G 蛋白偶联受体ET_A和ET_B发挥其生理作用,具有很强的缩血管作用。研究表明,ET 与许多临床疾病:如高血压、肾衰竭、心力衰竭、脑中风、脑血管痉挛、蛛网膜下腔出血、颅内动脉瘤破裂、动脉硬化、心绞痛、哮喘的病理和生理变化密切相关。由于肽类内皮素受