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

Effect of TiO_2 particle size on the properties of electron transport and back-reaction in dye-sensitized solar cells

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作  者:梁林云[1] 戴松元[1] 胡林华[1] 戴俊[1] 刘伟庆[1] 

机构地区:[1]中国科学院等离子体物理研究所太阳能材料与工程研究室,合肥230031

出  处:《物理学报》2009年第2期1338-1343,共6页Acta Physica Sinica

基  金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2006CB202600);安徽省科技攻关项目(批准号:06012024A)资助的课题~~

摘  要: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.The mechanisms of electron transport and back-reaction kinetics in dye-sensitized solar cell (DSC) were investigated by intensity-modulated photocurrent spectroscopy (IMPS) and intensity-modulated photovoltage spectroscopy (IMVS). The DSCS with three different sizes of TiO2 particles were measured by IMPS/IMVS. The results indicate that the effective diffusion coefficient (Dn) increases along with the increase of particle size, while the electron lifetime (τn) and the electron transit time (τd) decrease with the increase of particle size under different induced-light intensities. The increase of Dn is attributive to the decrease of the film surface area. The decrease of τn is interpreted according to the frequency of electron trapping and de-trapping in defects. The decrease of trap concentration in TiO2 films leads to the decrease of τd.

关 键 词:染料敏化 太阳电池 IMPS/IMVS 电子传输 

分 类 号:TM914.4[电气工程—电力电子与电力传动]

 

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