研究目的
研究溅射并热处理的二氧化钛电极在染料敏化太阳能电池中的应用,以提高转换效率。
研究成果
溅射技术成功制备了用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的TiO2薄膜,退火处理提高了结晶度和效率。研究表明,溅射TiO2薄膜在DSSC应用中具有潜力,在550°C下退火后效率从1.24提升至1.98。
研究不足
与文献中类似电池相比,染料敏化太阳能电池的效率仍然相当低,这归因于整个测量过程中所采用的装置和条件。二氧化钛的多层结构可能会增加串联电阻并干扰电子传输,从而影响填充因子。
1:实验设计与方法选择:
采用溅射技术在FTO基底上沉积TiO2薄膜,随后进行不同温度的退火处理。
2:样品选择与数据来源:
制备不同温度退火的TiO2薄膜并进行结构与光学表征。
3:实验设备与材料清单:
溅射装置型号UIVEX 350、TiO2靶材、FTO基底、X射线衍射仪(布鲁克D8 Advance衍射仪)、JASCO双光束紫外-可见分光光度计(型号V-670)。
4:TiO2靶材、FTO基底、X射线衍射仪(布鲁克D8 Advance衍射仪)、JASCO双光束紫外-可见分光光度计(型号V-670)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:沉积TiO2薄膜,进行退火处理,通过XRD和分光光度法表征后,用于构建染料敏化太阳能电池(DSSCs)以评估性能。
5:数据分析方法:
使用X'PertHighScore Plus和MAUD程序分析XRD图谱以确定相组成和晶粒尺寸,从分光光度计数据中分析光学特性。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Bruker-D8 advance diffractometer
Bruker
Used to study the microstructures of the as-prepared and annealed films.
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UV–vis spectrophotometer
JASCO V-670
JASCO
Used to investigate the transmittance, reflectance and absorbance of the as-prepared and annealed films.
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Electrometer
Keithley 2400
Keithley
Used to obtain the I–V characteristics of the prepared DSSCs.
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TiO2 target
Cathey
Used for the deposition of TiO2 layers onto substrates.
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Sputtering unit
UIVEX 350
Used for the deposition of multilayers of TiO2 onto substrates coated with FTO.
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Solar simulator
Solar-Light
Used to shine AM1.5-filtered light on the DSSC at a power density of 100 mW/cm2.
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