热分解金属–有机框架-5制备染料敏化太阳能电池ZnO光阳极薄膜

作者：**春; 宋蒙蒙; 朱华; 李家科; 王艳香

来源：硅酸盐学报, 2020, 48(10): 1574-1580.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20200103

• 金属有机框架
• 氧化锌纳米颗粒
• 光阳极薄膜
• 染料敏化太阳能电池构

在不同温度下热分解金属–有机框架-5(MOF-5),制备不同平均粒径、不同结晶度的六方纤锌结构纳米ZnO,通过刮刀法将制备所得ZnO浆料制备成ZnO光阳极薄膜,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对合成的MOF-5、ZnO纳米粒和ZnO光阳极薄膜的物相和形貌进行表征,研究了ZnO纳米粒形貌和光阳极厚度对电池性能的影响。结果表明:MOF-5的煅烧温度越高,获得的ZnO纳米粒粒径越大,结晶度越高。ZnO纳米粒粒径越小,比表面积越大,制备的光阳极膜染料吸附量越大,DSSC的光电转换效率越高。然而,如果ZnO纳米粒粒径过小,结晶度太低,则会降低电池的光电转换效率。当ZnO纳米粒平均粒径为65.5 nm,制备所得的电池效率最高;通过优化光阳极膜厚度,可进一步提高电池效率,当厚度为48μm时电池效率最高,为3.86%。

• 单位
  景德镇陶瓷大学