复合结构TiO₂光阳极染料敏化太阳能电池的性能研究

【作者】 何章凯； 张慧婕； 孙亚平； 孙盼； 王多发； 章天金；

【机构】 湖北大学有机化工新材料湖北省协同创新中心； 湖北大学材料科学与工程学院；

【摘要】 TiO₂光阳极不仅是吸附敏化剂的载体,也是电子传输的载体,是染料敏化电池中重要的组成部分。目前,在提升电池性能的方法中,设计既能够吸附大量敏化剂,又能够提供快速电子传输通道的复合结构TiO₂光阳极受到人们关注[1-3]。本文利用两步阳极氧化法制备了高度有序TiO₂纳米管（NT）,并将其与TiO₂纳米棒（NR）进行复合,设计了不同结构的复合结构TiO₂光阳极,即NR+NT和2NR+NT,NR+NT+NR复合结构光阳极（结构示意图如图.1所示）。复合结构TiO₂光阳极同时具有高敏化剂吸附量和快速电子传输通道的特点。这种NR+NT+NR复合结构光阳极可有效提高染料敏化电池的光电转换效率,达到8.31%,相较于NR+NT结构提高了15%（J-V曲线如图.2所示）。更进一步的,通过EIS技术研究了不同结构染敏化电池中的电子传输与复合。实验结果表明,合理的新型结构光阳极设计与制备能有效改善提高电池性能。更多还原