基于纳米多孔钛酸锂结构的染料敏化太阳电池复合光阳极研究

来源期刊：无机材料学报2015年第10期

论文作者：虎学梅 顾正莹 李效民 高相东 施鹰

文章页码：1037 - 1042

关键词：染料敏化太阳电池;复合光阳极;钛酸锂;光电转换;

摘    要：本研究探索了具有良好导电性能的多孔钛酸锂结构对传统氧化钛纳米晶光阳极的增强效果。以钛酸四丁酯、氢氧化锂为源,采用溶胶-凝胶结合溶剂热反应和高温烧结方法,制备了具有多孔结构的尖晶石型Li4Ti5O12纳米粉体;在表征其结晶性、微观形貌及孔结构的基础上,将其与Ti O2纳米晶浆料复合,制备复合光阳极,并详细考察了钛酸锂掺量、结晶性和孔结构等对电池光电转换性能的影响规律。结果表明:随热处理温度升高,Li4Ti5O12结晶性增强,晶粒尺寸明显增大,比表面积下降。掺入Li4Ti5O12粉体可以有效提高光阳极膜的染料负载量,降低Ti O2/染料分子/电解液界面的电子传输阻抗,从而明显提高复合光阳极的光电流密度（Jsc=13.91 m A/cm2）和开路电压（Voc=0.8 V）。Li4Ti5O12含量为1wt%的复合光阳极电池光电转化效率最好,达到7.011%,比纯Ti O2电池（效率:5.384%）提高30%。