金属掺杂的二氧化钛的制备以及在染料敏化太阳能的应用及其性能的研究开题报告
2020-06-09 22:35:52
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1 二氧化钛概述
tio2 (二氧化钛)是一种新型的无机材料。tio2具有无毒性、稳定性好、催化活性高、紫外吸收能力强等很多优异的物理化学性质[1,2],是一种优良的半导体材料。纳米级tio2粉体具有比表面积大、光吸收性能好等优点,特别是对紫外光的吸收能力较强[3]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1、本课题要研究或解决的问题:光阳极tio2作为 dsscs的核心组成部分,尽管纳米tio2有很多优良的特性,但大多数对于tio2的应用都是依赖于其光学性质。tio2是一种半导体,其禁带宽度只有3.2 ev,对于光吸收范围主要集中在波长较短的紫外线,而太阳光中只包含很小一部分紫外光,这就限制了tio2的光电应用。因此通常会对tio2进行改性,常用的方法有元素掺杂和染料敏化。本课题采用金属掺杂提高染料敏化太阳能电池的性能。
只有在接近绝对零度条件下晶体才会表现出完美晶态,一般晶体内部会存在不同程度的缺陷,当将其他金属或非金属元素掺入晶体时,可以通过置换或填隙晶格缺陷,快速将电子与空穴分开,抑制电子复合,增强其光电性能。
2、拟采用的研究手段(途径):通过光阳极原料的制备、光阳极制备和pt对电极的制备,将上述敏化后的光阳极灌注电解液与对电极封装起来作为染敏电池,然后用x射线衍射(xrd)和电化学测试技术对所制备的电池进行表征和性能测试,考察光阳极、敏化剂等因素对电池性能的影响,找到最优的操作条件。