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TiCl<sub>4</sub>处理对染料敏化太阳能电池性能的影响
摘要： 二氧化钛（TiO?）用于构建染料敏化太阳能电池（DSSCs）的阳极，因此是这类太阳能电池的关键组件之一。为提升DSSCs性能，研究者对二氧化钛阳极在染料沉积前实施了多种处理方法，其中四氯化钛（TiCl?）处理应用最为广泛。本研究探究了TiCl?处理如何改变二氧化钛阳极特性。为此制备了未处理、后处理及前后联合处理的电池样品组，通过电子与离子散射光谱分析其表面改性机制及对电池性能的影响。TiCl?处理后，短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）和光电转换效率均显著提升。反光电子能谱与紫外光电子能谱检测到半导体导带因TiCl?处理发生上移；中性碰撞离子散射光谱测量证实该处理增加了染料吸附量。二氧化钛与吸附染料的能级排列改变及染料负载量的提升，共同解释了电池功率转换效率三倍增长的现象。
关键词： 二氧化钛、染料敏化太阳能电池、电子与离子散射光谱、功率转换效率、四氯化钛处理
更新于2025-09-12 10:27:22
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理解背接触式染料敏化太阳能电池因TNAs开裂导致填充因子不足的新方法
摘要： 本研究采用新方法探究了背面光照染料敏化太阳能电池因钛纳米管阵列(TNAs)开裂导致的填充因子缺陷。为获取开裂与非开裂TNAs并比较其在背面光照DSSC中的特性与性能，分别采用覆盖二氧化钛纳米颗粒的预处理钛基底和裸钛基底进行阳极氧化。通过常规TiCl4处理使钛基底覆盖20-30纳米级TiO2纳米颗粒。扫描电镜图像证实：相较于裸钛基底生长的TNAs，TiCl4处理基底上生长的TNAs存在更严重且广泛的开裂现象。该现象可能源于TNAs束间纳米颗粒的堆积效应——XRD图谱中TiCl4处理组TNAs的窄峰及截面SEM图像观察到的纳米颗粒堆叠证实了这一点。将两种基底生长的阳极氧化TNAs作为光阳极应用于背面光照DSSC后，除填充因子及相应效率外，两组电池的其他光伏参数均无差异。但使用开裂TNAs（TiCl4处理基底生长）的DSSC其填充因子和效率约降低9%，该缺陷归因于纳米颗粒存在及TNAs开裂导致电池串联电阻增大。
关键词： 四氯化钛处理、二氧化钛纳米管阵列、填充因子、背面光照染料敏化太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第26届有源矩阵平板显示与器件国际研讨会(AM-FPD) - 日本京都(2019.7.2-2019.7.5)] 2019年第26届有源矩阵平板显示与器件国际研讨会(AM-FPD) - 采用板钛矿TiO?纳米粒子电子传输层实现全低温工艺的高效平面钙钛矿太阳能电池
摘要： 电子传输层（ETL）是影响钙钛矿太阳能电池（PSCs）功率转换效率（PCE）的关键因素。低温制备ETL工艺因其在PSCs工业化大规模生产中实现低成本卷对卷工艺的潜力而备受关注。本研究展示了纯相单晶板钛矿TiO2纳米颗粒（BK TiO2 NPs）层作为PSCs ETL的低温（<180℃）制备工艺，并进行了不同浓度TiCl4处理（20mM、40mM、60mM和80mM）。采用低温工艺（<180℃）制备的BK TiO2 NPs使器件在平面型PSCs中实现了15.49%的最高功率转换效率，表明BK TiO2 NPs层可作为低温工艺制备的新型ETL候选材料。经优化，40mM TiCl4浓度对BK TiO2 NPs进行表面处理效果最佳，可提升PCE、增强重现性并抑制迟滞效应。推测40mM TiCl4处理改善了钙钛矿与BK TiO2 NPs层间的界面接触，促进了高效电荷提取。因此，本研究为全低温工艺制备低成本平面PSCs提供了重要技术路径。
关键词： 电子传输层、钙钛矿太阳能电池、四氯化钛处理、板钛矿二氧化钛纳米颗粒、低温工艺
更新于2025-09-11 14:15:04
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TiCl4处理对不同TiO2阻挡层沉积方法的影响
摘要： 采用两种不同方法制备的TiO2阻挡层，构建了具有全介孔器件结构的有机铅卤钙钛矿CH3NH3PbI3太阳能电池。测试了三组器件：第一组的TiO2阻挡层通过常规旋涂法制备，第二、三组则通过金属钛磁控溅射后热氧化生长。研究过程中采用不同处理时长（0、30、45和60分钟）的TiCl4处理以分析其对各组太阳能电池性能的影响。所有样品组均显示经处理的样品具有显著更优的I-V特性，光电转换效率（PCE）最高提升达50%。研究对比了不同处理方式导致的性能差异。
关键词： 四氯化钛处理，钙钛矿太阳能电池（PSCs），二氧化钛阻挡层
更新于2025-09-04 15:30:14