研究目的
研究有机酸与有机染料共吸附对光电器件性能的影响,以减少染料敏化太阳能电池中的染料聚集现象。
研究成果
研究表明,有机酸的共吸附能减少染料聚集,但共吸附剂的必要性取决于染料敏化太阳能电池(DSSCs)中使用的二氧化钛(TiO2)类型。磷酸铝(PA)处理的TiO2无需共吸附剂即可保持有效的染料覆盖,这表明通过控制TiO2表面特性可作为添加有机酸之外的替代方案来抑制染料聚集。
研究不足
本研究仅限于特定类型的TiO2纳米晶体(P25和PA TiO2)以及D149有机染料。未探究其他类型TiO2或染料对染料聚集和光伏性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及合成{0 1 0}晶面TiO2(PA TiO2)并采用P25 TiO2作为介孔纳米晶体。使用D149有机染料作为敏化剂,胆甾脱氧胆酸(CDA)作为共吸附剂。通过吸附等温线和光伏测量详细研究了共吸附对光伏性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用TiO2纳米颗粒(P25和PA TiO2),D149染料溶解于叔丁醇/乙腈混合溶剂中。染料吸附实验在浓度范围内进行。
3:实验设备与材料清单:
使用SHIMADZU UV-2450分光光度计分析上清液,QUANTACHROME AUTOSORB-1-MP仪器测量比表面积,以及Hokuto-Denko BAS100B电化学分析仪配合YSS-E40 Yamashita Denso太阳能模拟器获取光电流-电压(I-V)曲线。
4:实验步骤与操作流程:
染料吸附实验在室温下进行24小时。离心后分析上清液。采用丝网印刷技术制备染料敏化太阳能电池(DSSCs)并进行煅烧。负载染料的电极浸入D149染料溶液,在室温下保持约24小时。
5:数据分析方法:
通过初始与平衡染料浓度差计算每克TiO2吸附的染料量(Q)。采用Langmuir方程分析吸附等温线。
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SHIMADZU UV-2450 spectrophotometer
UV-2450
SHIMADZU
Analyzing the supernatant after centrifugation
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QUANTACHROME AUTOSORB-1-MP apparatus
AUTOSORB-1-MP
QUANTACHROME
Specific surface area measurements
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Hokuto-Denko BAS100B electrochemical analyzer
BAS100B
Hokuto-Denko
Obtaining photocurrent-voltage (I-V) curves
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YSS-E40 Yamashita Denso solar simulator
YSS-E40
Yamashita Denso
Simulating solar conditions for testing
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