丝网印刷次数对染料敏化电池中二氧化钛多孔薄膜上的电子传输的影响

【作者】 徐凤； 赵一新；

【机构】 上海交通大学环境科学与工程学院；

【摘要】 自1991年,Gr?tzel课题组首次使用多孔TiO₂薄膜制备高效率染料敏化太阳能电池以来,多孔TiO₂薄膜被广泛用于染料敏化太阳能电池中。重现性强的丝网印刷法适合于大规模生产高性能介孔TiO₂薄膜,但由于一次性印刷难以得到一定厚度的TiO₂薄膜,使用的TiO₂薄膜一般通过多次印刷得到。本研究通过1、2和4次印刷制备得到同样厚度（10μm）的TiO₂薄膜,探讨丝网印刷法制备TiO₂薄膜过程中,印刷次数对染料敏化太阳能电池的影响。实验结果表明,随着印刷次数的增加,电子扩散距离有降低的趋势。通过FESEM对4次印刷制备的TiO₂薄膜进行形貌分析,我们发现在薄膜截面处有明显分层现象,这些分层导致了印刷层数对电子扩散距离的影响。在使用敏化染料Z907的条件下,通过1、2和4次印刷制备的TiO₂薄膜中,由于电子扩散距离都大于薄膜厚度,印刷次数对光电转化效率没有明显影响。但是对于电子扩散距离接近薄膜厚度的染料,印刷次数的增加会使电子扩散距离降低至薄膜厚度以下,从而影响光电转化效率。更多还原