研究目的
通过简单的共沉淀法研究BaSnO3纳米粉体的合成及其作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)替代光阳极材料的应用,重点考察pH值、煅烧温度和等离子体处理对DSSCs性能的影响。
研究成果
通过优化pH值和煅烧温度共沉淀法合成的晶态BaSnO3纳米颗粒展现出优异的染料负载能力。等离子体处理改善了光阳极的微观结构和染料负载性能,使染料敏化太阳能电池效率显著提升。在13分钟等离子体处理和2小时染料负载条件下获得3.96%的最高效率,证实了BaSnO3作为DSSCs替代光阳极材料的潜力。
研究不足
该研究聚焦于用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的BaSnO3纳米颗粒的合成与等离子体处理,但未探究器件的长期稳定性以及合成与处理过程的可扩展性。
1:实验设计与方法选择
本研究采用共沉淀法合成BaSnO3纳米颗粒,优化了pH值和煅烧温度参数。通过非平衡大气压等离子体射流(APPJ)处理来调控光阳极特性。
2:样品选择与数据来源
BaSnO3纳米颗粒由五水合四氯化锡和醋酸钡合成。研究了pH值(8-13)和煅烧温度(800-1000°C)对纳米颗粒性能的影响。
3:实验设备与材料清单
材料包括SnCl4·5H2O、C4H6BaO4、草酸、Triton-X 100、N719染料、H2PtCl6和FTO玻璃。设备包含XRD、FESEM、EDS、紫外-可见分光光度计、FTIR光谱仪、太阳光模拟器和恒电位/恒电流仪。
4:实验步骤与操作流程
合成BaSnO3纳米颗粒并进行表征,用于制备光阳极。光阳极经等离子体处理、染料吸附后组装成染料敏化太阳能电池(DSSCs),在模拟太阳光下测试性能。
5:数据分析方法
采用XRD分析结晶度,FESEM观察形貌,EDS测定元素组成,UV-vis检测光学特性,FTIR分析化学键,I-V曲线评估光伏性能,EIS研究电荷转移过程。
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