研究目的
研究一维二氧化钛纳米管光阳极卟啉染料敏化太阳能电池的光浸泡效应。
研究成果
研究表明，光浸泡处理能显著提升采用二氧化钛纳米管光阳极的卟啉染料敏化太阳能电池的光伏性能，其中纳米管阵列较长的器件效果最为显著。这种增强效应归因于二氧化钛纳米管独特的1D结构促进了电子注入并降低了复合率。
研究不足
该研究聚焦于采用二氧化钛纳米管光阳极的卟啉染料敏化太阳能电池中的光照浸泡效应，但未探究这些器件在持续光照下的长期稳定性以及制备工艺的可扩展性。
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使用一维TiO2纳米管光阳极的卟啉染料敏化太阳能电池中驱动的光浸泡效应
DOI：10.1016/j.susmat.2020.e00165
期刊：Sustainable Materials and Technologies
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
研究了光浸泡（LS）效应对使用有序排列的二氧化钛纳米管（TNT）光阳极的卟啉（GD2）染料敏化太阳能电池（DSSCs）的影响，考察了不同长度TNT及LS处理时间的作用。具有更长长度和更大管径的TNT阵列通过产生更大光电流改善了光电化学（PEC）性能，同时提供了更大表面积以实现更多染料负载。在采用TNT光阳极的GD2基DSSCs中，LS效应在处理前5分钟即被触发，并在60分钟LS处理期间逐渐增强。更长TNT阵列（22微米）带来的PEC性能提升和染料负载增加，使得经过60分钟LS处理后功率转换效率从0.7%显著提高到1.88%（增幅达168%），这一效果较使用介孔TiO2薄膜的GD2基DSSCs更为突出。特别值得注意的是，有序一维TNT光阳极的形貌特性为电解质体系中的阳离子交换提供了更多空间，从而在LS条件下增强了电子注入并减少了复合。电化学阻抗谱（EIS）结果证实了一维有序TNT结构对GD2基DSSCs中显著LS效应的贡献。
作者：
Jung-Ho Yun，Attila J. Mozer，Pawel Wagner，David L. Offier，Rose Amal，Yun Hau Ng
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