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复合染料及其双膜片敏化工艺研究

作　者: 王新亭
导　师: 王丽秋
学　校: 燕山大学
专　业: 化学工程
关键词: 染料敏化太阳能电池染料复配物双膜片敏化法敏化装置光谱及光电性能
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

染料敏化太阳能电池具有光电转换效率高、制备工艺简单及成本低等优点，因而具有极大的开发应用潜力。本文通过四种染料的复配制得复合染料，并将之用于纳米TiO2半导体薄膜的敏化，制备得到了染料敏化纳米TiO2光阳极材料及其太阳能电池；设计开发了双膜片染料敏化方法及敏化装置。以对氨基偶氮苯染料、罗丹明B染料、线性五甲川菁染料和荧光素染料，四种染料为原料，按其一定浓度和比例进行复配，制备得到复合染料。光谱测试结果表明，复合染料在200-700nm区间有良好的光吸收，接近于太阳能光谱；将所制得的复合染料用于纳米TiO2半导体薄膜的敏化，制备得到了相应的染料敏化纳米TiO2半导体薄膜电极材料，并将其组装成太阳能电池，实验测得其开路电压为293.1mV，短路电流为0.539mA。设计开发了一种新的染料敏化方法-双膜片法，并申请了中国发明专利。新方法主要是将两片涂有半导体薄膜的导电玻璃的膜面相对，使其底端刚好浸入到染料液面下，利用毛细作用使染料溶液均匀进入并充满两膜面间的缝隙，使半导体膜面进行染料敏化；设计开发了该双膜片法的敏化装置；制备的染料敏化纳米TiO2半导体薄膜电极材料及双膜片法敏化装置，已获得了中国发明专利；对比研究了新开发的双膜片和已有传统的浸渍法的敏化效果，结果表明：两种方法都具有良好的敏化效果，但双膜片法的敏化效果更加均匀，且染料耗量小、成本低、无染料废液形成、对环境友好，有工业化应用前景。

复合染料及其双膜片敏化工艺研究

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