基于双层纳米结构多孔膜的高效染料敏化太阳电池研究

染料敏化太阳电池是高效率、低成本太阳电池的一个新的发展方向。为进一步提高染料敏化太阳电池的转换效率，本项目提出先在导电玻璃基板上制备一层垂直于基板的TiO2一维纳米阵列膜，再在其上覆盖一层TiO2双元纳米晶膜的新型双层多孔膜构造，旨在不仅利用一维纳米材料具有的较大比表面积及其利于电子传输的特性，而且还提高入射光利用率。采用溶胶－凝胶工艺组装AAO模板法制备TiO2纳米阵列膜，考察TiO2一维纳米结构的直径、分布密度及其晶体结构等微结构参数对阵列膜的比表面积和孔隙率、染料吸附性能、光响应性能以及电子传输特性的影响规律；探索双层多孔膜的微观结构对染料敏化双层多孔膜阳极光电流效率的影响规律；研究以染料敏化双层纳米结构多孔膜为阳极的太阳电池的光电特性。研究成果不仅提供进一步提高染料敏化太阳电池转换效率的有效途径，有助于推进此新型太阳电池的发展，还在纳米TiO2其它应用领域具有参考价值。