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通过二氧化钛可以获得更好的光伏性能
[2010-08-23]
固相染料敏化太阳能电池(DSSCs)的一个主要优点是它们没有溶剂泄漏和腐蚀问题。最近对负极材料 纳米晶体TiO2合成的研究为装置优化和性质控制提供了新的视角。Steiner和Snaith及其同事们研究出一种用嵌段共聚物直接合成二氧化钛的新方法,并将合成条件与生成状态的密度相关联。他们研究了由二氧化钛纳米复合物和嵌段共聚物组成的杂交细胞,以及对电荷产生、运输、分离和重组等电子过程的结构影响。他们的研究成果非常重要,有助于理解能态密度对光伏性能的影响:能态密度的深度和宽度的增加与光流的增加有关,还与开路电压的降低有关。

使用异戊二烯-乙烯嵌段氧化物聚合物作为结构导向剂,在惰性环境中较高的退火温度下可以原位形成碳支架。因而可以使二氧化钛在不损失介孔结构的情况下完全结晶。本研究中二氧化钛聚合物杂交太阳能电池的最佳能量转化率为3.2%,已经接近于标准纳米粒子装置3.4%的转化率,并且还有很大的改进空间。该方法完全不同于传统的TiO2纳米粒子胶态组装,它提供了一种新的探索和优化染料敏化太阳能电池和其他类型器件负极特性的方法。

P. Docampo et al., Adv. Funct. Mater. ; DOI: 10.1002/adfm.200902089