V掺杂SnO_2染料敏化太阳能电池性能探究

作者：刘艳彬

来源：科技创新与应用, 2020, (11): 36-42.

• 染料敏化太阳电池
• 二氧化锡
• 光阳极
• 掺杂

文章研究了钒掺杂对SnO2光阳极的改性效果及其染料敏化太阳电池的应用。通过共沉淀法合成了四种浓度V掺杂SnO2纳米颗粒,分别制成浆料并刮涂于FTO制成四种V/SnO2光阳极膜,封装成电池。在标准太阳光强条件下,跟踪测试相应DSSCs的电池效率24天,发现电池性能随时间逐渐提升。初次测量,掺1mol%V的SnO2开路电压达到0.55V,光电转换效率为1.74%,比无掺杂样品电池高出25%。随后,电池效率缓慢上升。与V-0相比,V浓度高的其电池性能随时间增长的效果更弱,更加缓慢。最终得到电池性能最优的V-0,开路电压0.68V,光电转换提高至3.38%。对四种V/SnO2材料进行表征分析与讨论,并且结合电池的电化学阻抗分析研究电池性能缓慢增长的机理。发现V/SnO2有更致密的表面和宽的能隙,有效抑制复合反应,利于高效DSSCs的实现。后期致密表面抑制电子传输速率,从而增强电池慢增长程度,延长SnO2DSSCs的生长期。

• 单位
  南昌航空大学