反胶团微乳液法制备染料敏化太阳能电池光电极TiO_2薄膜

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反胶团微乳液法制备染料敏化太阳能电池光电极TiO_2薄膜

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反胶团微乳液法制备染料敏化太阳能电池光电极TiO_2薄膜毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：染料敏化太阳能电池(DSC)是一种新型的光电化学太阳能电池，与半导体太阳能电池相比，具有成本低、制备工艺简单、环境友好等优点，引起各国研究者的广泛的关注。染料敏化TiO_2多孔薄膜光电极是DSC的核心部分，国内外关于DSC光电极TiO_2薄膜的制备方法主要有：溶胶凝胶法、水热合成法、粉末涂敷法、电化学沉积法等多种方法。这些制备方法主要存在两个问题：(1)很难控制纳米颗粒团聚，难以获得高分散的纳米颗粒；(2)获得高纯度的锐钛矿型纳米TiO_2的工艺比较复杂。因而研究一种工艺简单、颗粒分散性好、能有效避免常规方法难以（略..）获得高纯度的锐钛矿型纳米TiO_2的缺陷的方法，非常具有理论和实际意义。本文主要研究了四氢呋喃(THF)改性CTAB／水／正丁醇／环己烷的反胶团微乳液体系制备非晶态TiO_2多孔薄膜，及其作为DSC光电极薄膜的光电性能。探讨了所采用的CTAB／水／正丁醇／环己烷反胶团微乳液体系各参数，如反应物浓度、表面活性剂分子膜柔性、反应温度和颗粒熟化，对非晶态TiO_2多孔薄膜的微观结构形态和光电转换性能的影响；以及THF对CTAB／水／正丁醇／环己烷微乳液体系的改性作用机理和对非晶态TiO_2多孔薄膜的微观结构形（略..）态和光电转换性能的影响。研究结果表明：以水／环己烷／CTAB／正丁醇／THF为1：4：0．6：0．6：2．7-5．4的质量比例混合成五组分微乳液，“钛源”／水的体积比为1：1，将所制备的TiO_2胶体前驱液熟化10天，所制备的纳米非晶态TiO_2多孔薄膜微观结构为最佳状态，光电转换性能较好。THF对水／环己烷／CTAB／正丁醇反胶团微乳液体系制备TiO_2多孔薄膜的改性机理的探究发现，THF的作用在于：在水解前，将微乳液中作为微型反应器的反胶团先行分散，避免了常规微乳液体系中因胶团的数量和浓度通常较大，而引起的反胶团聚集；在（略..）水解反应后，能够使水合TiO_2颗粒保持有一定的距离，可以避免在干燥烧结过程中因距离太近而造成薄膜破裂等不良后果。为了证明非晶态TiO_2薄膜用于DSC是个有效的组件，本研究用DSC光电极薄膜常用制备方法之一——粉末涂敷法，制备出晶态的纳米TiO_2多孔薄膜光电极。比较分析了非晶态TiO_2薄膜与纳米晶TiO_2薄膜的微观性能，以及两者作为光电极的光电转换性能的异同。研究结果表明：THF改性的反胶团微乳液体系制备出均匀非晶态TiO_2薄膜，薄膜中TiO_2颗粒呈完整球形、粒径分布均匀、平均粒径为20nm，其能（文章此处忽略..）像用P25粉体制备的纳米晶态薄膜一样，颗粒相互连接形成网络结构，得到多孔薄膜，能满足DSC光电极材料高比表面积和多孔性的要求。把这种非晶态TiO_2薄膜应用于DSC，其光电转换效率达到4．68％；在同样的测试条件下，其与用P25纳米晶粉体制备的光电极薄膜的光电转换效率4．65％相当，改善了非晶态TiO_2薄膜作为DSC光电极材料的低效状况，证明了本研究制备的非晶态TiO_2薄膜能有效地用于DSC。

以上为本篇毕业论文范文反胶团微乳液法制备染料敏化太阳能电池光电极TiO_2薄膜的介绍部分。

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