摘要
染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新型的太阳能电池，具有光电效率高、制造成本低及环境友好的优点，是目前光伏领域的研究热点之一。光阳极是染料敏化光伏电池的工作电极，是电池的光电转化效率最重要的部分。光阳极的粒径、表面结构、多孔性、形貌、结构稳定性等，都是影响DSSC光电性能的最直接的因素。本论文主要通过电喷雾法，研究DSSC电池中，TiO2光阳极特性及其电池性能。主要内容包括以下几个方面： （1）采用电喷雾法制备了TiO2光阳极,研究了不同电喷雾条件下TiO2的成膜情况,通过调节电喷雾高度、时间和浆料浓度来优化光阳极,制备了最高光电转化效率为7.03%的太阳能电池。 （2）将石墨烯引入光阳极结构。通过电喷雾法制备了一系列的二氧化钛/石墨烯叠层结构的光阳极，并组装了DSSC。通过紫外-可见吸收光谱、扫描电子显微镜、电化学阻抗和单色光光电转化效率等测试手段发现，虽然石墨烯减少了染料的吸附，但是它能加速电子在光阳极中的传输，并且能抑制电子与电解质的复合，从而提高光电转化效率。当在TiO2光阳极中插入三层石墨烯时，获得效率最高为8.9%的电池。 （3）对两种新型光阳极材料进行了光电性能测试，表明新型光阳极材料具有较高的短路电流，但是受限于材料本身性质，开路电压较低。 （4）对四种新型纯有机染料进行光电性能测试，并将其中两种和N719进行共敏化进行光电测试，证明共敏化能提高其转化效率。
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