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TiO_2颗粒尺寸对染料敏化太阳电池内电子输运特性影响研究 被引量：10
1
作者 梁林云 戴松元 +2 位作者 胡林华 戴俊 刘伟庆 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1338-1343,共6页
采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO2薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO2颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数... 采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO2薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO2颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数值.IMPS/IMVS理论模型拟合实验测量数据的结果表明:在不同入射光强下,随着颗粒尺寸的增大,电子扩散系数(Dn)增大,而电子寿命(τn)减小,电子传输时间(τd)也减小.Dn随颗粒尺寸增大而增加归因于薄膜表面积的减小,而τn减小可以通过缺陷之间的跃迁频率来解释,τd减小是由于TiO2薄膜内缺陷浓度减小而导致的. 展开更多
关键词 染料敏化 太阳电池 imps/imvs 电子传输
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染料敏化太阳电池中TiO_2膜内电子传输和背反应特性研究 被引量：10
2
作者 梁林云 戴松元 +1 位作者 方霞琴 胡林华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1956-1962,共7页
采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO2多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(α)、电子扩散系数(Dn)、电子寿命(τn)... 采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO2多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(α)、电子扩散系数(Dn)、电子寿命(τn)、电子传输时间(τd)和入射单色光光电转化效率(IPCE)等微观参数的数值.研究表明:膜薄有利于加快电子传输,膜厚有利于提高光生电子浓度,进而从微观层面上研究了薄膜厚度对于电池内部电子产生、传输和复合过程的影响. 展开更多
关键词 染料敏化 太阳电池 电子传输 背反应特性 强度调制光电流谱 强度调制光电压谱
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电沉积表面修饰对染料敏化太阳电池微观性能影响机理研究 被引量：5
3
作者 寇东星 刘伟庆 +3 位作者 胡林华 陈双宏 黄阳 戴松元 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第5期777-781,共5页
为了改善染料敏化太阳电池内电子的传输复合过程,研究者尝试不同方法制备或改性TiO2薄膜.对TiO2薄膜进行后处理,在其表面引入一层小颗粒层,是一种有效的方法并被广泛研究.通过对TiO2薄膜不同时间的电沉积表面修饰,细致研究了表面修饰后... 为了改善染料敏化太阳电池内电子的传输复合过程,研究者尝试不同方法制备或改性TiO2薄膜.对TiO2薄膜进行后处理,在其表面引入一层小颗粒层,是一种有效的方法并被广泛研究.通过对TiO2薄膜不同时间的电沉积表面修饰,细致研究了表面修饰后染料敏化太阳电池微观性能的变化机制.采用阳极氧化法在TiCl3水溶液中对TiO2薄膜进行电沉积后处理,将溶液pH值调至2.2,装置的反应速率由恒电位仪控制.不同沉积时间电池带边移动以及电子传输复合的动力学过程,借助强度调制光电流谱(IMPS)/强度调制光电压谱(IMVS)和电化学阻抗谱(EIS)等探测技术表征.研究表明,电沉积在TiO2薄膜表面引入了大量浅能级陷阱态,以致电势较高时电容随沉积时间延长增加明显.不同时间的电沉积表面修饰在TiO2薄膜表面形成了新的小颗粒层并改善了TiO2颗粒间接触,在改善电子注入及收集过程的同时,也有效抑制了内部电子复合.IMPS/IMVS结果表明,电沉积对动力学过程改善的效果受光强影响明显,弱光下作用更为突出.此外,电池开路电压主要受带边移动及内部复合变化影响,随沉积时间延长,表面电荷的增多使TiO2薄膜带边逐渐正移,有效改善了光电流却限制了开路电压的提升.在适合的电沉积时间下,电沉积表面修饰可以同时改善光电流和光电压. 展开更多
关键词 染料敏化 太阳电池 强度调制光电流谱 光电压谱 电子复合 电沉积
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强度调制光电流谱/光电压谱及其应用 被引量：4
4
作者 刘伟庆 胡林华 +1 位作者 霍志鹏 戴松元 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1085-1093,共9页
本文介绍了强度调制光电流谱/光电压谱(IMPS/IMVS)的基本原理和测试方法,综述了IMPS/IMVS在各个领域的研究进展,特别是在染料敏化太阳电池和半导体电极中电子传输动力学研究方面的应用,评述了研究过程中的问题和存在的争议,并对IMPS/IMV... 本文介绍了强度调制光电流谱/光电压谱(IMPS/IMVS)的基本原理和测试方法,综述了IMPS/IMVS在各个领域的研究进展,特别是在染料敏化太阳电池和半导体电极中电子传输动力学研究方面的应用,评述了研究过程中的问题和存在的争议,并对IMPS/IMVS的未来应用进行了展望。 展开更多
关键词 强度调制光电流谱/光电压谱 染料敏化 太阳电池 半导体电极 电子传输
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染料敏化太阳电池中TiO_2薄膜微结构相关动力学研究 被引量：1
5
作者 李毅 寇东星 +1 位作者 戴松元 姜年权 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期139-144,共6页
采用溶胶-凝胶法制备尺寸大小20nm和300nm的两种TiO2颗粒,二者以不同比例掺杂制备纳米多孔薄膜并应用于染料敏化太阳电池(DSC)中。采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术研究薄膜微结构变化对电子传输动力学过程的影... 采用溶胶-凝胶法制备尺寸大小20nm和300nm的两种TiO2颗粒,二者以不同比例掺杂制备纳米多孔薄膜并应用于染料敏化太阳电池(DSC)中。采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术研究薄膜微结构变化对电子传输动力学过程的影响,进而分析大颗粒掺杂对电池性能影响的内在原因。结果表明,TiO2大颗粒作为光散射中心使光程增加可有效增大光强,但掺杂比例与染料吸附量存在竞争进而影响光吸收,研究表明:掺杂20wt%大颗粒纳米薄膜制备的DSC具有最佳性能,相比未掺杂的DSC,掺杂20wt%大颗粒的DSC短路电流Jsc从10.99mA/cm2增加到12.04mA/cm2,光电转换效率η增大8.2%。随TiO2大颗粒掺杂比例增大,电子传输时间τd减小。 展开更多
关键词 染料敏化太阳电池 光散射 imps imvs 电子输运
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电极表面改性对染料敏化太阳电池性能影响的机理研究 被引量：3
6
作者 寇东星 刘伟庆 +3 位作者 胡林华 黄阳 戴松元 姜年权 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期5857-5862,共6页
采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,从染料敏化太阳电池(DSC)电子传输和复合角度对比了不同光强下导电玻璃表面阻挡层及TiO2薄膜优化使电池性能改善的内在原因.阻挡层的引入和TiO2薄膜的优化均通过电沉积法实现.... 采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,从染料敏化太阳电池(DSC)电子传输和复合角度对比了不同光强下导电玻璃表面阻挡层及TiO2薄膜优化使电池性能改善的内在原因.阻挡层的引入和TiO2薄膜的优化均通过电沉积法实现.结果表明,对多孔薄膜电极的不同改性均提高了电池的短路电流Jsc和效率η,但对电子传输和复合过程的作用机理有所不同:前者延长了电子寿命τn,但电子传输时间τd变化不明显;而后者则主要是延长τn的同时也缩短了τd. 展开更多
关键词 染料敏化 太阳电池 调制光电流谱/调制光电压谱 电子输运
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