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《solgel法納米tiolt2gt薄膜制備及染料敏化性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要本實驗以鈦酸丁酯為原料，以無水乙醇和稀硝酸為溶劑配制溶膠．凝膠，經(jīng)過濃縮干燥得干凝膠，然后經(jīng)煅燒得用于制備太陽能電池陽極多孔薄膜的高比表面的Ti02納米粉。對溶膠—凝膠過程發(fā)生的物理化學(xué)變化進行了分析，優(yōu)化了溶膠—凝膠的形成條件。考察了不同的工藝條件及參數(shù)對制得Ti02納米粉的晶型、粒徑及比表面積的影響。以制得的高比表面Ti02納米粉為原料，以溶膠液和去離子水為結(jié)合劑制備太陽能電池陽極薄膜，并用曙紅染料對其進行敏化研究，考察不同的工藝條件對薄膜性能以及電池的開路電壓和短路電流的影響，并確定染料敏化的最佳染料溶液濃度，敏化溫度及敏化時間。通過XRD，TEM，BET等方法對所制備的
2、Ti02粉體的晶型，粒徑，比表面積等進行測試和表征。實驗發(fā)現(xiàn)所得粉體的性能與熱處理溫度及保溫時間均有關(guān)，煅燒過程中，Ti02干凝膠先生成銳鈦礦，在約500℃時，開始向金紅石相轉(zhuǎn)變，到700"C全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相。在熱處理溫度為500℃，保溫一定時間可得到能應(yīng)用于制備太陽能電池陽極薄膜的Ti02粉體，料徑為12～15nm，比表面積約100m2／g。實驗發(fā)現(xiàn)Ti02薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、尺寸、形貌、染料的濃度、敏化溫度、敏化時間等對所組裝的染料敏化太陽能電池的性能都有很大影響。以所制備粒徑為12～20nm的銳鈦礦相粉體為原料，以溶膠液為結(jié)合劑制備厚度為10～15岬的太陽能陽極薄膜，能與基底牢靠的
3、結(jié)合，經(jīng)曙紅染料敏化后組裝成太陽能電池具有良好的性能。經(jīng)實驗確定在50℃下染料濃度為O．59／L，敏化30～40min后，可取得對陽極薄膜較佳的敏化效果，所組裝的太陽能電池的開路電壓達到0．55V，短路電流達到0．80mA。關(guān)鍵詞：Ti02納米粉；溶?！z：Ti02薄膜；染料敏化AbstractNanosizedTi02particleswhichwereusedinpreparationofnanocrystallineTi02filmswel"epreparedbysol—gelmetllod．The∞1wasobtainedbyusingTEOTashydrolysisprec
4、ursor,C2HsOHorHN03assolvent．n地physicalandchemicalchangesduringthesol-gelprocesswereanalyzedandtheconditionfortheformationofsol—gelWasimproved．Theeffectsofprocessingparametersonthecrystallinephases，particlesizeandBETareaofnano-Ti02powderswerediscussed．Ti02nanoporousfilmsweremadeonITOglasswitllsol
5、-gelmethodandpowderspreadingmethod，thenweresensitizedincosinesolution．Theeffectsofprocessingparametersonthepropertiesofthinfilm，open-circuitvoltageandshort—circuitcurrentoftheassembledsolarcellswerestudied．Besides，theconcentrationofdyesolution，dye-sensitizedtemperatureanddye-sensitizedtimewereco
6、nfirmed．Ti02powders’characteristicsinfluencedbythecalciningtemperatureandtimeofheatpreservation．Duringtheprocessofcalcining，theanatasecrystallitesWasformedfirst，andittransformedtorutilecrystallitesatabout500。Candcompletedat700*C．Ti02powderswith12-15imlparticlesizeandabout100m2／g，whichenduesthepr
7、eparedfilmswithexcellentphoto-electro-chemicalpropertiesCanbeobtainedat500℃．ExperimentalresultsshowthatthepropertiesofTi02films，theconcentrationofdyesolution,dye··sensitizedtemperatureanddye·-sensitizedtimehavegreateffectson
