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通过溶剂热合成法调控TiO2纳米晶的形貌以应用于染料敏化太阳能电池
摘要： 采用乙醇、1-丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇和苯甲醇为溶剂，通过醇基溶剂热法制备了TiO2纳米晶体TETA1、TPRA2、TIPA3、TBUA4、TTBA5和TBNA6。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和高分辨透射电子显微镜分析表征了这些TiO2纳米晶体的形貌、尺寸和结晶度。将这六种不同形貌的TiO2纳米晶体作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池（DSSCs），其电池效率分别为8.08%（TETA1）、8.38%（TPRA2）、9.18%（TIPA3）、7.68%（TBUA4）、7.85%（TTBA5）和6.10%（TBNA6）。其中，分散性良好的棒状一维TiO2（TIPA3）光阳极电池因具有最高的染料负载量和优异的光捕获能力，展现出最佳的光电转换效率。电化学阻抗谱证实，该TIPA3电池具有快速的电子传输速率和抑制的电荷复合现象。
关键词： 染料负载、二氧化钛纳米晶体、功率转换效率、溶剂热合成、染料敏化太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过等离子体处理BaSnO3光阳极提升染料敏化太阳能电池性能
摘要： 本文描述了通过简单共沉淀法合成BaSnO3纳米粉体并将其作为染料敏化太阳能电池替代光阳极材料的应用。我们采用并优化了不同pH值和煅烧温度参数，通过X射线衍射技术表征产物以探究pH值与煅烧温度对其结晶度和相纯度的影响。平均粒径约18纳米的结晶态BaSnO3在短时间内展现出优异的染料吸附能力。本报告首次采用非平衡大气压等离子体射流处理改善BaSnO3层的孔隙率和微观结构，从而优化其染料负载与电荷传输特性，显著提升了染料敏化太阳能电池效率。实验分别制备了未经处理与等离子体处理的BaSnO3光阳极电池，在pH 12条件下合成的高结晶度BaSnO3纳米颗粒（900℃煅烧3小时，3分钟染料负载）表现出最高约2.6%的光子转换效率，其短路电流密度JSC=7.10 mA/cm2、开路电压VOC=0.74 V、填充因子FF≈0.50的参数表现突出，该效率值较先前纯相BaSnO3基电池具有显著优势。通过延长等离子体处理时间及优化染料负载时长，电池效率提升超过50%（达约4%），且染料负载时间较原始样品缩短三分之一。
关键词： 染料敏化太阳能电池、等离子体处理、染料负载、BaSnO3纳米颗粒
更新于2025-09-12 10:27:22