研究目的
在相同条件下比较基于火焰喷雾热解法(FSP)和水热溶胶-凝胶法(HT)合成的TiO2纳米颗粒的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光伏性能。
研究成果
研究表明，采用高温水解法（HT）合成的二氧化钛纳米颗粒制备的染料敏化太阳能电池（DSSCs）功率转换效率（3.94%）高于火焰喷雾热解法（FSP）合成的电池（2.44%）。采用商用二氧化钛电极的参比电池效率最高（7.67%）。性能差异归因于二氧化钛纳米颗粒的尺寸和形貌。
研究不足
本研究仅限于比较通过FSP和HT方法合成的TiO2纳米颗粒。染料敏化太阳能电池的性能可能因不同的合成条件、染料和电解质而有所变化。
1：实验设计与方法选择：
采用火焰喷雾热解法（FSP）和高温水热法（HT）合成TiO2纳米颗粒。通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对合成粉末进行表征。使用这些TiO2纳米颗粒、商用染料N719及铂掺杂对电极制备染料敏化太阳能电池（DSSC），并采用商用二氧化钛电极制备参比电池。
2：样品选择与数据来源：
使用FSP和HT法合成的TiO2粉末，在标准测试条件（AM 1.5G，100 mW cm?2）下测量DSSC的光伏性能。
3：5G，100 mW cm?2）下测量DSSC的光伏性能。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：X射线衍射仪（Rigaku Ultima IV）、扫描电子显微镜（蔡司/Supra 55场发射扫描电镜）、源表（KEITHLEY 2400）、数据采集软件（Labview）、Enlitech QE-R系统（用于IPCE测量）、Ambios XP触针式轮廓仪（用于厚度测量）。
4：0）、数据采集软件（Labview）、Enlitech QE-R系统（用于IPCE测量）、Ambios XP触针式轮廓仪（用于厚度测量）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成TiO2纳米颗粒并进行表征，随后用于制备DSSC，测量并比较其光伏性能。
5：数据分析方法：
基于电流-电压特性曲线和IPCE光谱分析光伏性能。
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Stylus Profiler
Ambios XP
Ambios
Measurement of film thickness
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X-ray diffractometer
Rigaku Ultima IV
Rigaku
Characterization of TiO2 powders
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Scanning electron microscope
Zeiss/Supra 55 FE-SEM
Zeiss
Morphology analysis of TiO2 powders
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Source meter
KEITHLEY 2400
Keithley
Measurement of current-voltage characteristics
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Data acquisition software
Labview
National Instruments
Data acquisition and analysis
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QE-R system
Enlitech QE-R
Enlitech
Measurement of incident photon to current conversion efficiencies (IPCE)
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