研究目的
研究两种电解质添加剂4-叔丁基吡啶(4-TBP)和2,2'-联吡啶(bipy)与TiO2光阳极表面的结合及其对染料敏化太阳能电池性能的影响。
研究成果
我们展示了一种在TiO2表面高效化学接枝4-叔丁基吡啶(4-TBP)和2,2'-联吡啶(bipy)的方法。bipy与TiO2表面的结合主要通过Ti-O-N键实现,而4-TBP与TiO2表面的结合则同时存在Ti-O-N和Ti-N键。使用N-添加剂接枝TiO2光阳极制备的DSC电池,其短路电流和光-电转换效率均低于未接枝电池。然而,当电解液中含0.5 M 4-TBP时,4-TBP接枝电池的开路电压(Voc)提升了110 mV。据估算,Voc总升幅中有三分之一源于4-TBP在TiO2表面的吸附作用,其余升幅则归因于4-TBP对电解液的影响。我们提出该电解液效应是由于4-TBP与I3-形成络合物降低了游离I3-浓度,并减少了导带向I3-的反向电子转移损耗反应。
研究不足
实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
包括整体实验设计的依据、采用的理论模型或算法,以及实验方法的详细流程。
2:样本选择与数据来源:
说明实验中使用的样本或数据集,包括选择标准和数据获取方式。
3:实验设备与材料清单:
列举所需的仪器、设备和材料,并注明其规格及用途。
4:实验流程与操作步骤:
逐步描述实验过程,涵盖设备搭建、数据采集技术及实验中的变量控制。
5:数据分析方法:
解释实验数据的分析方式,包括采用的统计技术和软件工具。
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