Ti02纳米线在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

Ti02纳米线的制备及在柔性染料敏化太阳能电池中的应用程存喜，林建明肖尧明，陈媛，范乐庆，黄妙良（华侨大学材料物理化学研究所，环境友好功能材料教育部工程中心，福建泉州362021）表征。将制备好的TNWs与Ti2混合，以乙醇、水作为分散剂制备稳定均一的Ti2胶体。采用刮涂法在ITO/PEN衬底上低温制备了柔性光阳极和染料敏化太阳能电池（DSSC），对其进行形貌及光电性能等表征和测试，分析TNWs的量对电池性能的影响。结果表明，加入TNWs可达到增加电子传导从而提高电池效率的目的。经优化发现，掺入质量分数为5.0%的TNWs时，电池的性能最好，所组装的柔性DSSC在100mW/cm2模拟太阳光照下，光电转换效率达2.59%：T2纳米线；染料敏化太阳能电池；水热法；低温；柔性光阳极1991年瑞士学者Grltzel等发明了染料敏化太阳能电池（DSSC）以来，由于其成本低、污染小等优点，引起了人们广泛的兴趣，其光电转化效率已高达12%.通常所制备的光阳极都是由Ti2颗粒形成的介孔薄膜，为增加电子的传递，一些研究者通过掺入Ti2纳米管和纳米线等来达到这一目的。

目前所研究的DSSC大多都是以导电玻璃为衬底，其易碎、质量重等缺点限制了其广泛的应用。而ITO/PEN透明导电薄膜具有质量轻、可弯曲并且价格低廉等优点，因此成为近年人们研究的热点。然而以ITO/PEN透明导电薄膜作为衬底时，其本身耐高温较差，制备光阳极时无法采用高温处理，因此采用低温制备光阳极成为制备柔性DSSC的一个关键问题。张凤等曾采用无水乙醇或水作分散剂，低温制备的柔性电池效率达0.91%；Uchida和Hart等用微波处理Ti2薄膜，电池的效率分别达到2.本文采用传统水热法制备锐钛矿Ti2纳米线（TNWs），并与TiO2混合制备了均一稳定的TiO2浆体，采用刮涂法低温条件下在ITO/PEN衬底上制备柔性光阳极，以镀铂ITO/PEN为对电极，N719为染基金项目：国家高技术研究发展计划（863）项目（2009AA03Z217）国家自然科学基金项目（90922028）料，碘、碘化锂、四丁基碘化铵、4-特丁基吡啶和无水乙腈为电解质，制备出高效柔性DSSC.1材料与方法1.1试剂与仪器无水乙醇、碘、碘化锂、四正丁基碘化铵、4-正丁基吡啶、无水乙腈；商用TO2（P25，德国）、盐酸、NaOH；敏化染料n/cm2，日本）柔n/cm2，日本）；可控温磁力搅拌器（CMAGHS4，德国IKA）；马弗炉（上海，加入5.0%TNWs后的电池光电性能高于不加时所制备的电池由此我们获得了短路电流密度为4.59电压为0.784V，填充因子为0.721，光电转化效率为3结论合，185°C下水热12h制备均一稳定的Ti2胶体，通过表征与测试发现，加入TNWs能够有效提高柔性DSSC光电性能，且在光强为100mW/cm2的模拟太阳光照下，加入5.0%TNWs所组装的电池的光电转化效率可达到2.59%.