研究目的
研究低光照强度下采用AZO光阳极和rGO/Pt对电极的染料敏化太阳能电池的光伏特性以提高光转换效率。
研究成果
研究表明，采用rGO/Pt对电极和AZO/TiO2光阳极能显著提升染料敏化太阳能电池在弱光条件下的光电转换效率。在30mW/cm2光照强度下获得5.54%的最佳效率，表明其具有应用于建筑窗户和室内电器的潜力。
研究不足
该研究的局限性包括实验设置的技术限制，以及染料敏化太阳能电池（DSSCs）制造工艺存在进一步优化以提高效率的潜力。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及光阳极和对电极的制备。光阳极为AZO纳米片/TiO2双层结构，对电极为rGO/Pt双层结构。采用光伏特性测试、EIS、FE-SEM和拉曼光谱进行分析。
2：样品选择与数据来源：
AZO纳米片通过水热合成法制备，TiO2沉积于AZO纳米片上。rGO旋涂于FTO玻璃上溅射的Pt层。
3：实验设备与材料清单：
使用AZO和Pt靶材、TiO2粉末、N719染料、乙醇、Triton X-100、乙酰丙酮、丙酮及电解液。仪器包括太阳光模拟器、EIS、FE-SEM和拉曼光谱仪。
4：乙酰丙酮、丙酮及电解液。仪器包括太阳光模拟器、EIS、FE-SEM和拉曼光谱仪。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：清洗FTO玻璃，通过射频溅射沉积AZO层，刮涂法沉积TiO2。采用热压法封装染料敏化太阳能电池并注入电解液。
5：数据分析方法：
在不同光照强度下测试光伏参数。通过EIS分析内部结构变化，FE-SEM用于表面形貌分析。
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AZO target
Ultimate Materials Technology Co. Ltd.
Used for depositing AZO layer on FTO glass by radio frequency sputtering.
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Platinum (Pt) target
Ultimate Materials Technology Co. Ltd.
Used for sputtering onto FTO glass to form counter electrode.
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Titanium dioxide (TiO2) powders (P25)
P25
UniRegion BioTech Co., Ltd.
Used in the preparation of TiO2 solution for photoanode.
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Ruthenium-535 bis-TBA (N719)
N719
UniRegion BioTech Co., Ltd.
Used as dye in DSSC.
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Ethanol
Katayama Chemical Co., Ltd.
Used for cleaning FTO glass substrate.
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Triton X-100
PRS Panreac
Used as a surfactant in TiO2 solution preparation.
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Acetylacetone (AcAc)
Sigma-Aldrich Corporation
Used as a dispersant in TiO2 solution preparation.
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Acetone
Tokyo Chemical Co., Ltd.
Used for cleaning FTO glass substrate.
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Electrolyte
Taiwan DSC PV Ltd
Used in DSSC for charge transport.
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Solar simulator
MFS-PV-Basic
HMT
Used to test photovoltaic parameters of DSSC.
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Electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
BioLogic SP-150
France
Used to analyze DSSC internal structure changes.
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Field emission scanning electron microscope (FE-SEM)
Hitachi S4800-I
Japan
Used for surface morphology analysis of TiO2 film.
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Surface profiler
DektakXT? Stylus Profiler
USA
Used to observe the thickness of TiO2 film, AZO film, Pt film, and rGO film.
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