李 毅，姜年权

(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州 325035)

纳米TiO2薄膜结构变化对染料敏化太阳电池电子传输特性的影响研究

李 毅，姜年权†

(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州 325035)

采用溶胶-凝胶方法获得粒径为14.1 nm的TiO2颗粒，采用丝网印刷法制备不同厚度的纳米TiO2多孔薄膜，并应用于染料敏化太阳电池（DSC）．通过强度调制光电流谱/强度调制光电压谱测试技术研究了TiO2薄膜结构变化对DSC内部电子传输动力学特性的影响．结果表明，随着膜厚的增加，DSC的开路电压和填充因子逐渐降低，电流密度和电池效率先增大后减小．在膜厚为19.66 μm时，电池的电流密度达最大，从9.92 mA·cm-2增大到12.56 mA·cm-2，增大了26.6%，电池效率提高了近18.6%．拟合实验结果表明，膜薄有利于电子扩散，膜厚有利于产生更多的光生电子，最佳膜厚取决于这两者的竞争关系．

染料敏化太阳电池；纳米TiO2薄膜；电子传输

随着不可再生能源的枯竭，人们开始认识到可再生能源的重要性．太阳能取之不尽，用之不绝，长期以来，世界各国的研究者都在努力研发真正达到替代常规能源的新型太阳能电池．1991年，瑞士Gratzel等研究出了光电转化效率达到7.1%的染料敏化太阳能电池（DSC）[1]，为太阳能电池开辟了一个新的研究领域．DSC具有制备工艺简单、成本低廉、无污染且光电转化效率较高等特点，因此受到世界各国企业家和学者的关注，成了太阳电池领域研究的热点[2]．目前，实验室小面积电池的光电转换效率已达到11.5%[3]．DSC的重要组……