研究目的
研究氧化锌（ZnO）光电极与氟掺杂氧化锡（FTO）之间碳黑和钛中间层对染料敏化太阳能电池（DSSCs）功率转换效率（PCE）的影响。
研究成果
炭黑中间层通过降低界面阻抗和增加电子扩散长度，显著提高了染料敏化太阳能电池（DSSCs）的功率转换效率（PCE）。钛中间层也能提升PCE，但由于会形成增加阻抗的TiO2层，其效果较差。
研究不足
该研究仅限于使用炭黑和钛作为夹层材料及其对染料敏化太阳能电池（DSSCs）功率转换效率（PCE）的影响。该研究未探索其他潜在的夹层材料或其组合。
1：实验设计与方法选择：
采用射频磁控溅射技术在FTO阳极层上沉积炭黑和钛中间层，使用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）制备ZnO光阳极层。
2：样品选择与数据来源：
以FTO玻璃为基底，控制中间层与ZnO层的厚度。
3：实验设备与材料清单：
射频磁控溅射系统、PECVD系统、FTO玻璃、炭黑（纯度99.9%）、钛（纯度99.99%）、ZnO分散液（ALDRICH公司100纳米级）。
4：9%）、钛（纯度99%）、ZnO分散液（ALDRICH公司100纳米级）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：沉积中间层及ZnO层、光电极烧结、染料溶液浸泡、铂对电极制备、DSSC电池组装及光伏参数测量。
5：数据分析方法：
电化学阻抗谱（EIS）、强度调制光电流谱（IMPS）、强度调制光电压谱（IMVS）及电流密度-电压（I-V）测试。
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FE-SEM
JSM7000F
JEOL
Used to observe the surface and cross-sectional morphologies of ZnO, carbon black, and titanium interlayers.
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X-ray diffractometer
Cu-Kα radiation; λ = 1.5405 ?
Shimadzu
Used to identify the phase and preferred growth orientation of the ZnO, carbon black, and titanium interlayers.
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FTO glass
8 Ω/cm2
Used as the substrate for depositing interlayers and ZnO photo anode.
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carbon black
99.9%
Used as an interlayer material to improve electrical contact between ZnO and FTO.
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titanium
99.99%
Used as an interlayer material to improve electrical contact between ZnO and FTO.
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ZnO dispersion
100 nm
ALDRICH
Used to prepare the ZnO photo anode layer.
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RF magnetron sputtering system
Used for depositing carbon black and titanium interlayers.
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PECVD system
Used for depositing the ZnO photo anode layer.
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TEM
Tecnai G2 F20 460L
Used to observe the microstructure of ZnO, carbon black, and titanium interlayers.
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EIS spectroscopy
BERSASTA3
ATEKPRONTIER
Used to measure the electrochemical impedance of the photo electrodes.
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Polaronix K301
Used to measure the electron diffusion length and lifetime.
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Polaronix K201
Used to measure the I-V characteristics of the DSSCs under AM1.5 illumination.
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