《基於觸變性電解質的準固態染料敏化太陽能電池的研究》是依託哈爾濱理工大學，由金立國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於觸變性電解質的準固態染料敏化太陽能電池的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：金立國
- 依託單位：哈爾濱理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於準固態或固態染料敏化太陽能電池的研究和開發，通過納米合成技術製備具有觸變性的準固態電解質，利用其觸變性提高準固態電解質的離子傳輸能力和填充性能，並提高準固態電池器件的光電轉換效率和穩定性，為太陽能電池的研究和套用提供理論和實踐基礎。採用溶膠-凝膠法和其它合成方法合成顆粒粒徑分布窄、均勻分散的無機納米溶膠，配合離子液體和氧化還原電對等組分複合製備觸變性準固態電解質。表征其離子導電傳輸能力、流動性、穩定性及在納米多孔薄膜中的滲透性和填充性，建立電解質觸變性結構模型。合成不同納米粒徑、一維納米形態的氧化鈦納米粉體，均勻混合製備具有多重孔道和晶粒形態的複合光陽極薄膜。通過SEM、BET、XPS和FTIR等對納米粉體及薄膜的化學結構、孔隙率、表面積和結構進行表征。組裝準固態電池器件，考察電池的界面電荷轉移過程及光電轉換性能。研究和探索準固態電解質的灌裝和塗膜工藝，考察準固態電池的裝配和封裝技術。
結題摘要
基於準固態和固態電解質染料敏化太陽能電池的研究和開發，通過納米合成技術製備觸變性的準固態電解質，利用其觸變性提高準固態電解質的離子傳輸能力和填充性能，並提高電池器件的光電轉換效率和穩定性。採用水熱合成法合成形態穩定的一維氧化鈦納米棒和納米溶膠，均勻混合，通過電流體動力學技術(EHD)製備具有多重孔道的複合光陽極薄膜。採用液相氧化還原法通過天然鱗片石墨製備了石墨烯材料與納米鉑顆粒複合，採用電流體動力學法在FTO導電基體成膜製備了鉑/石墨烯複合薄膜對電極。採用鈣鈦礦吸收層CH3NH3PbI3(MAPbI3)為主要原料，在空氣環境下，分別製備平面型和介孔型異質結結構的鈣鈦礦太陽能電池。試驗中通過組裝電池器件，分別考察了各電池器件的光電轉換特性。針對不同組織結構，通過各種表征手段進行結構和性能分析，探討了製備工藝條件和影響因素。合成製備準固態電解質具有機械觸變性，能提高準固態電解質在具有微納米級通道的多孔薄膜中滲透和填充性能，具有很好離子傳輸作用和電荷轉移能力，提高了電池器件的光電轉換效率和穩定性。合成具有微納米級通道的多級結構光陽極薄膜，鉑/石墨烯複合對電極以及鈣鈦礦型太陽能電池，為新型太陽能電池的研究和套用提供理論和實踐基礎。
