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染料敏化太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cells,DSSC)得到了学术界与产业界愈发广泛的关注及愈发深入的研究。其主要优点包括:光电转换效率高、成本低、制造简单、无污染,等等。 DSSC结构当中进行光电转换的最关键的结构是光阳极。目前应用最广泛、研究最深入的光阳极以TiO2作为半导体材料,采用多孔的薄膜结构,其巨大的表面积吸附了大量的染料分子,继而增大光电流,提高电池的光电转换效率。但是这种结构也存在一定的弊端,例如,若半导体薄膜厚度过小,则无法吸附足量染料分子,也就不能产生更高的光电流;若半导体薄膜厚度过大,则会影响薄膜的透光性,增加暗电流,也会影响电池的性能。 本论文研究了TiO2光阳极的不同颗粒尺寸及厚度对DSSC电池性能的影响,并通过引入散射层,研究获得了优化的TiO2基染料敏化太阳能电池。论文取得的主要结果如下: 1、利用不同颗粒尺寸的TiO2浆料,采用丝网印刷的方法制备光阳极,进而制备了染料敏化电池,研究了其光电特性分析了TiO2颗粒尺寸与薄膜厚度影响DSSC电池性能的机制,研究得到了性能优化的颗粒尺寸和薄膜厚度条件。 2、将光散射层的结构引入光阳极,提出了不同颗粒尺寸组成的复合TiO2光阳极,获得了性能优化的光阳极结构,并分析了光电转换性能提高的机制。