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染料敏化太阳能电池功能材料中的界面工程 || TiCl<sub>4</sub>后处理在光阳极中的作用

DOI：10.1002/9781119557401.ch6 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 能源是任何生物存在于宇宙中的关键要素。工业化的兴起与人口增长导致能源?；本缂泳纭Ｒ跎俣曰剂希ㄊ?、煤炭和天然气）的依赖，并迈向更清洁的未来，就需要大规模部署可持续的可再生能源。其中太阳能最为丰富，且全年可用。此外，太阳能最有可能满足能源需求，并推动清洁环保技术的创新。从这个角度看，基于光伏效应将太阳能转化为电能的太阳能电池开发是最优方案之一?；诰骞韬捅∧ぜ际醯奶裟艿绯赝ǔ１怀莆谝淮偷诙裟艿绯?，但其缺点在于硅材料的有限供应和成本问题。作为替代方案，第三代光伏技术应运而生，包括染料敏化太阳能电池（DSSCs）、有机光伏、量子点以及最近的钙钛矿太阳能电池。自1991年取得突破以来[1]，以纳米晶TiO2为光阳极的DSSCs引起了科学界和技术的广泛关注。电荷产生和传输这两个主要功能不再由单一材料完成，而是分离到不同材料中，即敏化染料、宽带隙半导体（TiO2）和液体氧化还原电解质[2]。
作者： T.S. Senthil，C.R. Kalaiselvi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究TiCl4后处理对染料敏化太阳能电池（DSSCs）性能的作用及影响，重点关注光阳极的形貌、电子传输、染料吸附及光电流产生。

研究成果

四氯化钛后处理通过改变光阳极形貌、增强电子传输及提高染料吸附能力，显著影响染料敏化太阳能电池的性能。但改善程度取决于初始二氧化钛材料及处理条件。未来研究应分别优化这些参数以实现效率最大化。

研究不足

TiCl4处理的改善程度因初始TiO2材料的不同而有显著差异。由于对作用机制理解不充分，优化过程具有挑战性。该处理对传输、复合和染料吸附的影响需要分别优化以提高效率。

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