有机物的调控对染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池的影响

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:3pei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文着眼于有机物的合成与调控及其在染料敏化太阳能电池(DSSC)和钙钛矿太阳能电池(PSC)中的应用,试图进一步降低成本,提高对光的利用率和电池的稳定性,主要研究内容如下:咪唑碘盐相对Lil而言,具有廉价,低挥发性等优点,是一种良好的碘源。我们基于不同链长的咪唑阳离子合成了三种双咪唑碘盐1,1’-亚甲基-双咪唑鎓碘盐(MIDI)、1,1’-亚甲基-双(N-甲基咪唑鎓)碘盐(MMIDI)、1,1’-亚甲基-双(N-乙基咪唑鎓)碘盐(MEIDI),并用它们取代了传统的Lil作为碘离子源,配制成低挥发性的液态电解质应用在DSSC中,更重要的是研究了不同链长的阳离子对DSSC电池性能的影响。我们发现基于链长最长的MEIDI电解质的DSSC得到最长的电子寿命以及最大的开路电压,原因为咪唑碘盐的阳离子越大,其与电荷之间的静电相互作用越强,与此同时更长的咪唑阳离子在光阳极中扩散能力越弱,阻碍电子在Ti02和电解质中的复合。我们通过对不同电解质电化学表征了解到咪唑阳离子链长越短,对应的I-/13-氧化还原电对的催化活性越强,验证了拥有最短链长的MIDI电解质得到了最高的短路电流(11.60 mA cm-2)。考虑到不同咪唑碘盐组成的DSSC内部传输电阻的影响,基于较短基团的MIDI电解质具有最优异电化学性能,得到了5.05%的光电转换性能。通过最简单的方法在传统液态电解质中直接加入有机荧光物质花,制备出一种新型的液态发光电解质,并将其应用在DSSC中。茈具有极强的下转换作用,能将较短波长的近紫外光(350-440 n.rn)转换为较长波段的可见光(450-550 nm)且花的量子产率近乎完美,几乎能将所有的近紫外光全部转换为450-550 nm的可见光,恰好染料对450-550 nm波段的光的吸收能力较近紫外波长的光的吸收能力强。通过花的荧光效应,间接地提高了染料对光的利用率。通过对电解质中茈浓度的优化,当茈的浓度为0.05M时,显著提高了电池的光电转换效率,电池的能量转换效率提高了11%。设计了一种简单廉价的以Carbon作为对电极材料,HTM-free的钙钛矿结构(Mesoscopic TiO2/Perovskite/Carbon),节约成本的同时,克服了阻挡层阻碍电子传输的缺点,还提高了电池的稳定性。为了提高钙钛矿对光的利用率,我们引入了FAI和MAI的混合物作为A位阳离子,随着FAI的加入钙钛矿材料的晶相并未发生变化,仅仅改变的是晶格参数,更小的禁带宽度意味着钙钛矿材料提高了对光的吸收,同时cubic:column结构的钙钛矿的不断生成,此结构覆盖率高且具有电子传输通道,能够减少电子的复合,最终得到了13.03%的光电转换效率,较纯的MAPbI3效率提高了4.3%,与此同时FAI的引入提高了PSC的长程稳定性和热稳定性。
其他文献
初中《数学新课程标准》指出,数学课程"不仅要考虑数学自身的特点,更应该遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发……数学教学活动必须建立在学生认知发展
为提高公路网对经济社会发展的适应性,针对公路网布局优化问题,从公路网系统功能和经济社会发展角度出发,以建设成本、土地占用机会成本、运输成本、公路使用效率四因素为决
本文在对损失分布法分析的基础上,将损失事件划分为内部欺诈、外部欺诈以及违规执行三种类型;引用两阶段分布拟合操作风险的损失强度分布,同时采用贝叶斯理论中的吉布斯抽样
<正>时代的呼唤 金鹿牌自行车几十年来,是青岛轻工三大拳头产品之一。它骑载皆可,坚固耐用,被人们亲切地称为“金驴”。 80年代中期,随着自行车新产品不断涌现,使笨重的“金
期刊
目的:建立液相色谱-串联质谱法测定人血浆中甲氨蝶呤的血药浓度并用于临床血药浓度检测。方法:以甲硝唑为内标,血浆样品经甲醇沉淀后,经LC-MS/MS分离分析。采用Waters C18柱(
The growing concern about environmental issues and proliferating demand for green energy harvesting has diverted the attention of power industries for innovatio
钙钛矿型氧化物(ABO3)材料具有良好的导电性能以及电化学性能,在离子溶液中,其可以通过氧插入机理发生原位的可逆氧化还原反应,产生赝电容储存电荷,因此可以被用作超级电容器
铁水脱磷是转炉炼钢流程中必不可少的工序,综述了目前国内外转炉炼钢流程中脱磷工艺的发展现状和部分工厂的生产操作参数,分析比较了各种工艺的优缺点,推荐了几种常规的转炉
目的:改进夹板固定治疗桡骨远端粉碎性骨折,观察其疗效并与传统夹板固定进行放射学比较。方法:92例桡骨远端粉碎性骨折患者,男38例,女54例;年龄23~82岁,平均63岁。按AO分型:A3
本文分析了我国工程造价管理工作的现状、存在问题,提出了相应的发展对策,以使我国的造价管理工作尽快的与国际接轨。