基于解剖酶和布鲁基特TiO的染料敏感太阳能电池:通过优化相位组成,形态和设备架构来提高性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 染料敏感太阳能电池 (DSSC) 是一个有前途的光伏技术.
• 优化二氧化 (TiO2) 光电极的组成和形态对于提高DSSC性能至关重要.
• 二氧化的Brookite相为光吸收和电荷传输提供了独特的特性.

研究的目的:

• 使用单层和双层配置优化染料敏感太阳能电池 (DSSC).
• 为了研究不同比例的布鲁基特和解酶TiO2相对光伏性能的影响.
• 探索TiO2纳米结构形态对DSSC效率的影响.

主要方法:

• 合成TiO2纳米结构的控制相组合 (anatase和brookite) 和形态 (纳米立方体,类似于大米).
• 单层和双层DSSC的制造,采用优化的TiO2光电极.
• 光伏性能的表征,包括功率转换效率 (PCE).

主要成果:

• 一个单层的DSSC实现了8.73%的峰值效率,其布鲁基特成分为30%和解酶TiO2成分为70%.
• 双层DSSC,具有优化的活性层和散射层,达到9.18%的显著效率.
• 将brookite阶段纳入anatase阶段显著增强了光采集能力.

结论:

• 优化TiO2光电极中的解剖酶:布鲁基基比率对于提高DSSC性能至关重要.
• TiO2纳米结构的形态,特别是散射层中的形态,在设备效率方面发挥着至关重要的作用.
• 基于布鲁基特的TiO2具有很大的潜力,可以在DSSC中推进太阳能转换.