染料N719和Q-PbS复合敏化Zn2TiO4纳米晶薄膜电极的研究

作者：何祖明; 夏咏梅; 唐斌; 江兴方

来源：功能材料, 2017, 48(07): 7084-7087.

• 溶胶-凝胶
• Zn2TiO4薄膜电极
• 量子点
• 染料N719
• 染料敏化太阳能电池

为了有效的利用太阳能,提高纳米晶薄膜太阳能电池的效率,针对太阳的发射光谱和纳米薄膜的吸收光谱,设计出复合敏化的薄膜太阳能电池。采用溶胶-凝胶法在FTO玻璃上制备了Zn2TiO4纳米晶薄膜,用XRD和SEM分别对其物相及形貌进行了表征;以染料N719和Q-PbS为敏化剂,制备了多种Zn2TiO4纳米晶薄膜电极,分别测试了他们的UV-Vis吸收光谱;优选出敏化效果好的电极为光阳极组装了太阳能电池,并进行了光电性能测试。研究结果表明,纳米晶薄膜为尖晶石结构的Zn2TiO4,呈球形多孔,平均晶粒约80nm;染料N719和Q-PbS敏化的电极,光响应范围均扩展到可见光区,出现了明显的红移,而且复合敏化的电极在可见光区具有较强的吸收;制备了多种染料敏化太阳能电池(DSSC),在模拟太阳光下,Zn2TiO4+Q-PbS(2min)+N719薄膜电极组成的DSSC的性能最优,其开路电压0.65V,电流密度3.3mA/cm2,填充因子77%和转化效率达1.61%。

• 单位
  常州大学; 常州大学怀德学院; 江苏理工学院; 数理学院