研究目的
研究染料用量及其光散射效应对使用分层结构TiO2光阳极的染料敏化太阳能电池（DSSCs）中光捕获的影响。
研究成果
研究表明，具有适当聚集TiO2团簇的层级结构TiO2光阳极能增强光散射和染料负载，从而提高染料敏化太阳能电池的光伏效率。优化后的器件短路电流(Jsc)提升了23%，功率转换效率达到4.47%，凸显了光散射对DSSC性能的重要影响。
研究不足
该研究聚焦于二氧化钛薄膜的表面积与光散射之间的平衡，但未充分探究其他可能具有更优性能的材料或结构的全部潜力。测量薄膜内部散射强度的技术难度也是一个局限因素。
1：实验设计与方法选择：
本研究旨在评估二氧化钛（TiO2）薄膜表面积与光散射特性对染料敏化太阳能电池（DSSC）性能的影响。采用不同分子量的聚乙烯醇（PVA）聚合物作为粘结剂，通过TiO2纳米颗粒聚集制备具有不同形貌的薄膜。
2：样品选择与数据来源：
使用分子量31,000-99,000的PVA制备TiO2薄膜，通过调控TiO2聚集尺寸，测量薄膜光学特性及DSSC性能表现。
3：实验设备与材料清单：
- 二氧化钛粉末（P-25，21纳米德固赛）
4：实验流程与操作步骤：
- 采用PVA作为粘结剂制备分级结构TiO2颗粒浆料
5：数据分析方法：
- 测量反射率与吸光光谱评估光散射效应与染料负载量
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UV-vis spectrometer
Lambda35
Perkin Elmer
Used to measure the reflectance and absorbance spectra of the TiO2 films.
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Field emission gun-scanning electron microscopy
JSM-6700F
JEOL
Used to observe the surface morphology of the TiO2 porous films.
-
Keithley 2400 analyser
2400
Keithley
Used to measure the photocurrent-voltage of the DSSCs under simulated illuminations.
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TiO2 powder
P-25
Degussa
Used as the primary material for the photoanode in dye-sensitized solar cells.
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Xenon lamp
6258
MODEL
Used as a light source to simulate sunlight for DSSC performance measurement.
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