BiFeO₃掺杂TiO₂光阳极的染料敏化太阳能电池研究

【作者】 王可； 霍冠忠； 陈水源；

【机构】 福建师范大学物理与能源学院；

【摘要】 目前,能源与环境问题是全球亟待解决的难题,染料敏化电阳能电池（DSSC）由于其清洁无污染、制备工艺简单、光电转换效率高、稳定性好等特性,成为传统能源材料的有效替代品。TiO₂光阳极是DSSC的核心组成部分,其主要作用是吸附染料分子,接受并传输光电子以及为电解液提供扩散通道。因此,优化TiO₂光阳极结构可以提高光电子注入效率,加快光电子的传输速率,抑制电子空穴对的复合,从而提高电池的光电转换效率。由于TiO₂的带隙较大（3.02eV）,所以对紫外光响应较好,可见光并没有被充分利用,而BiFeO₃而铁酸铋作为一种新型可见光催化剂,其具有电子结构独特,可见光响应好,而且具有较窄的禁带宽度,约2.03eV,这更加有利于光生电子空穴的分离,因此有可能提高太阳光的利用率。本文主要研究TiO₂光阳极掺杂BiFeO₃后,电池光电性能的变化。经研究,TiO₂光阳极掺杂BiFeO₃后,光电效率由3.16%提升至3.70%,提高了17%。更多还原