染料敏化太阳能电池新工艺研究

毕业论文毕业论文毕业论文毕业论文 题 目 染料敏化太阳能电池新工艺研究 专 业 材料科学与工程 毕业论文 1 目目 录录 目录目录1 摘摘 要要3 Abstract.4 前前 言言5 1.1 染料敏化太阳能电池简介及其发展现状染料敏化太阳能电池简介及其发展现状5 1.2 染料敏化太阳能电池基本机构及其基本原理染料敏化太阳能电池基本机构及其基本原理6 1.2.1 敏化太阳能电池基本原理 6 1.2.2 敏化太阳能电池基本结构 6 1.3 敏化太阳能电池对电极的组成敏化太阳能电池对电极的组成7 1.3.1 光阳极 7 1.3.2 碳纳米管 7 1.3.3 电解液 8 1.3.4 对电极 8 1.4 敏化太阳能电池的应用前景及其不足敏化太阳能电池的应用前景及其不足8 1.4.1 敏化太阳能电池的应用前景 8 1.4.2 敏化太阳能电池目前存在的问题 9 2.实验部分实验部分.10 2.1 制备光阳极的材料制备光阳极的材料10 2.1.1 实验材料 10 2.1.2 实验器材 10 2.2 制备光阳极的设备制备光阳极的设备10 2.2.1 光阳极以及光阳极的制备 10 2.3 制备光阳极的过程制备光阳极的过程11 2.3.1 光阳极的制备过程 11 2.4 制备碳纳米管板的过程制备碳纳米管板的过程11 毕业论文 2 2.5 制备对电极极的过程制备对电极极的过程12 2.6 浸泡染料新工艺的过程浸泡染料新工艺的过程12 2.7 新工艺封膜新工艺封膜-手工胶封手工胶封 .13 三结果与讨论三结果与讨论14 3.1 对电极的对电极的流动浸泡新工艺流动浸泡新工艺 JV 特性分析特性分析14 3.2 对电极的对电极的封膜工艺不同封膜工艺不同 JV 特性分析特性分析.17 结论结论19 参考文献参考文献20 致致 谢谢21 毕业论文 3 摘摘 要要 染料敏化太阳能电池是-种新型的太阳能电池，由于其制作工艺简单，制造 成本低廉，有着广泛的应用前景，是太阳能电池的重要发展方向。传统敏化太阳 能电池在制作工程中依旧存在着一些弊端，例如在后期封装过程中砂林膜在 180热封 3 分钟，再次过程中染料可能受到不可避免的破坏，而且需要浸泡 20 个小时左右，实验周期较长。本文主要介绍染料敏化太阳电池新工艺，改善了浸 泡方式，综述了染料敏化太阳能电池的研究现状，论述了光阳极上半导体薄膜的 制备、改性方法;阐述了敏化染料和氧化还原电解质的要求、特点和分类。指并 对未来的发展趋势和前景进行展望。 关键词关键词:染料敏化太阳能电池，流动浸泡新工艺，电池组装膜封新工艺 毕业论文 4 Abstract Dye-sensitized solar cells are a new type of solar cells. Because of their simple manufacturing process and low manufacturing cost, they have broad application prospects and are an important development direction of solar cells. Conventional sensitized solar cells still have some drawbacks in the production process. For example, the sand film is heat-sealed at 180 C. for 3 minutes during the subsequent packaging process. In the second process, the dye may be unavoidably damaged, and it needs to be soaked for about 20 hours. , The experiment period is longer. This article mainly introduces the new process of dye-sensitized solar cells, improves the soaking mode, summarizes the research status of dye-sensitized solar cells, discusses the preparation and modification methods of semiconductor thin films on photoanodes, and describes the sensitizing dyes and redox electrolytes. The requirements, characteristics, and classifications. It refers to and looks forward to the future development trends and prospects. Key words: Dye-sensitized solar cells;Flowing soaking new process;Battery assembly film sealing new process 毕业论文 5 染料敏化太阳能电池新工艺染料敏化太阳能电池新工艺 前前 言言 1.1 染料敏化太阳能电池简介及其发展现状染料敏化太阳能电池简介及其发展现状 随着 21 世纪经济的迅速发展，人类对能源的需求量愈来愈大，但能源短缺 问题仍是限制经济发展的关键，困扰着人类社会的可持续发展。化石能源的短缺 以及温室效应加剧，使人们对如何利用太阳能代替化石能源课题日益关注，因此 太阳能电池则成为新能源材料的热门课题之一。太阳能电池作为一种清洁能源， 将太阳能直接转化成电能，越来越受到了人们的青睐。 太阳能电池的研究包括单晶及多晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池 和染料敏化太阳能电池等，其中单晶硅太阳能电池的技术最为成熟，有最高的光 电转换效率，由于单晶硅太阳能电池制备工艺繁琐，电池生产成本大大高出传统 发电，不利于大规模的生产利用1。多晶硅太阳能电池特别是多晶硅薄膜太阳能 电池，是在廉价衬底上沉积硅薄膜作为吸收层，与单晶硅和多晶硅太阳能电池相 比，大大降低了成本，是当前硅太阳能电池中的一个研究的方向。但由于其光电 转换效率较低，目前还不能达到实用化的要求。与硅太阳能电池相比，由 CIS(CuInSez)/CIGS(CuInGaSe22 GaAsB)和 CdTe4等所形成的半导体化合物薄膜 太阳能电池，以其较低的成本、较高的光电转换效率及较高的稳定性成为人们广 泛研究的化合物半导体太阳能电池，但其制作工艺重复性差，高效电池的成品率 低2。 作为一种高效并且廉价的新型薄膜太阳能电池染料敏化太阳能电池，研究进 展迅速。它主要由染料、纳米多孔膜、电解质和对电极所组成。由染料、纳米多 孔膜构成的光阳极是制备性优良染料敏化太阳能电池的关键部分。 1991 年 Gratzel 等人报道的 TiO2染料敏化纳米晶太阳能电池光电转换率约为 7%。随后，1997 年，Gritzel 等人再次报道使用联吡啶钌-TiO2体系的染料敏化纳 米晶太阳能电池光电能量转换率达 10-11%,短路电流为 18mA/cm2,开路电压为 720mv。1998 年研制出全固态纳米晶太阳电池，利用固体有机空穴传输材料，替 代液体电解质。目前 DSSC 产品的效率已经迅速达到 10.4%，而被索尼公司生产 的子模块产品已经达到 9.9%的效率。在实验室达到的最优转化率经超过了 毕业论文 6 12%。本论文制备了不同结构的光阳极和对电极，以新型对电极组装方式及其新 型光阳极浸泡工艺，构建电池，测试了不同构成的电池的光电转化效率，得到性 能最佳的构建方式。 1.2 染料敏化太阳能电池基本机构及其基本原理染料敏化太阳能电池基本机构及其基本原理 1.2.1 敏化太阳能电池基本原理 图 1.2.1 敏化太阳能电池原理3 敏化太阳能电池主要原理是模仿植物的光合作用原理，模拟自然界中植物利 用太阳能进行光合作用，将太阳能转化为电能，从而研制出来的一种新型薄膜电 池。 1.2.2 敏化太阳能电池基本结构 图 1.2.2 敏化太阳能电池基本结构4 毕业论文 7 其由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基 底等几部分组成。纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物(TiO2、SnO2、ZnO 等)， 聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为 DSC 的负极。对电极作为还原催化剂，通 常在带有透明导电膜的玻璃上镀上铂。敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。 正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质，最常用的是 KCl（氯化钾）5。 经过短短十几年时间，染料敏化太阳电池研究在染料、电极、电解质等各方面取 得了很大进展。同时在高效率、稳定性、耐久性、等方面还有很大的发展空间。 但真正使之走向产业化，服务于人类，还需要全世界各国科研工作者的共同努力。 但是由于金属铂的价格昂贵而且储存量有限，因此开发新型的染料敏化太阳能电 池对未来的发展有着极其重要的意义。 1.3 敏化太阳能电池对电极的组成敏化太阳能电池对电极的组成 1.3.1 光阳极 TiO2, ZnO, SnO2和硫系化合物这类半导体由于其在能量存储和环境补救方 面的大范围应用而受到了科学家们的广泛关注6。它们的电子结构(价带和导带) 使它们成为促进光降解氧化还原过程的敏化剂。在量子物理理论中，一个能量正 好等于或者超过半导体能带带隙宽度(Eg)的光子可以激发处于价带的电子，留下 个空穴。这些光生电子可以传输到外电路提供电流，或者利用来催化一个特定的 化学反应。 二氧化钛( TiO2 )在自然界中有三种存在形式: 板钛、锐钛和金幻石三种晶 型。在这三种晶型中，金红石是最稳定的晶型，在任何温度下都保持平衡相。 1.3.2 碳纳米管 碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常 的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的 应用前景也不断地展现出来。 碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向 尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈 六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离， 约 0.34 nm，直径一般为 220 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将 其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯 毕业论文 8 齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。因其优异的性能和低廉的价格来代替铂电极 7。 1.3.3 电解液 电解液是 DSSC 中非常重要的组成部分。电解质的功能就是运载电子，在对 电极处收集电子，然后将电子传输回染料分子处。考虑到电池的效率，最常用的 电解质是溶解在有机母体里的 T/3 氧化还原电对，一般来说有机溶剂是乙睛。然 而，液态电解质由于其自身固有的特点不可避免的影响了 DSSC 的长效性和稳 定性8。例如，毒性有机溶剂的泄露会造成环境污染，而且碘离子溶液易挥发， 挥发了就造成电子浓度降低，进而使得电池的阻抗变大，影响电池的光电性能。 为了克服这些缺点，科学家们纷纷研究开发非传统型电解质，例如室温离子液态 电解质(RTILs)、半固态电解质、全固态电解质等9。 1.3.4 对电极 对电极又称为辅助电极，它是染料敏化太阳能电池重要的组成部分，和设定 在某一电位下的研究电极组成一个串联回路，使得研究电极上电流畅通，与光阳 极形成回路，收集经过外电路传递来的电子，将氧化还原电对的氧化态重新还原 为还原态，从而形成完整的循环。根据材料的形态一般分为金属对电极和非金属 对电极10。铂电极因其对 I3-催化活性和稳定性高，在染料敏化太阳能电池中得 到了最为广泛的应用，是现在最主要的对电极材料11。铂电极的研究较成熟，得 到的效率一般要比其他对电极材料要高。但是铂非常昂贵，作为对电极时，在不 考虑制作方法的情况下，其成本占整个电池成本的 40%，限制了 DSC 大规模应 用，所以研究开发碳纳米管作为替代材料很有必要，并加强对组装制作工艺的优 化。 1.4 敏化太阳能电池的应用前景及其不足敏化太阳能电池的应用前景及其不足 1.4.1 敏化太阳能电池的应用前景 这一新型太阳电池有着更为广泛的用途：轻量化应用塑料或金属薄板以便 携带使用。薄膜化使用各种色彩鲜艳的染料使之多彩化;多样化可设计成各 种形状的太阳能电池使之多样化12。总之染料敏化太阳能电池有着十分广阔的产 业化前景，是具有相当广泛应用前景的新型太阳电池。相信在不久的将来，染料 敏化太阳电池将会大量走进我们的生活。 毕业论文 9 染料太阳能电池是一项基于薄膜的柔性太阳能电池，生产成本低，无需强烈 的光照，更重要的是可应用在很多新的市场，例如服装，军事等等。Teknek 是 染料太阳能电池生产工序中污染控制的首选供应商，其产品被此领域的主要科研 和生产企业所使用。 能源和绿色能源是驱动未来经济发展的动力。作为重要的可持续能源技术之 一，太阳能电池将成为主要能源以满足全球对能源的需求。在各类太阳能电池中， 染料太阳能电池以其较高的性价比而得到了广泛应用。由于具备较佳的光电转换 效率和良好的扩展性，染料敏化太阳能电池（DSSCS）极有可能在近年内被用于 无人机上，以使其在不加油的情况下拥有更长的飞行距离13。 1.4.2 敏化太阳能电池目前存在的问题 染料敏化太阳能电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、电解质、对 电极和导电基底等几部分组成。电解质是染料敏化太阳能电池的重要组成部分14。 其中，液态电解质染料敏化太阳能电池的导电率很高，技术较成熟，但是在实际 使用中则存在着电解液漏夜、易挥发、易燃、不易密封等缺陷，早期的光阳极为 平板电极，表面积很小，染料吸附量有限，因此电池的效率很低。还有，铂对电 极易被 I-电解质腐蚀，稳定性差15。 传统敏化太阳能电池是在导电玻璃上涂上一定厚度的 TiO2的浆料，在马弗 炉 450下使其成为孔状结构，便于吸附染料，再将碳纳米管板在砂林膜的作用 下 180下热封，形成对电极，在此热封过程中染料有可能被破坏。传统染料敏 化太阳能电池注射电解液时，使用真空泵将制作好的对电极里面空气抽出，对电 极内处于真空状态，然后将电解液滴在对电极玻璃小孔处，在真空的压力下将电 解液全部压入对电极中，最后使用紫外胶将小孔封死，在抽真空的过程中由于压 力的作用下，电解液中的某种成分可能因为挥发而跑掉。这些不稳定因素给染料 敏化太阳能电池的实际应用带来了困难。传统的铂对电极虽然性能优越，但由于 铂属于贵金属材料，受限于其高昂的价格、以及苛刻的制备条件，难以投入大规 模生产应用。 毕业论文 10 二实验部分二实验部分 2.1 制备光阳极的材料制备光阳极的材料 2.1.1 实验材料 2.1.1 制备光阳极的材料 实验仪器 规格厂家 离心机TGL-20M 高速台式冷冻离心机长沙湘仪离心机有限公司 电化学工作站C6660D680 电化学工作站上海辰华仪器有限公司 搅拌器DF-101S 集热式搅拌器金坛市新航仪器厂 光电转化效率仪PVE300 电池片光电转换效率北京合能阳光新能源技术 公司 2.1.2 实验器材 表 2.1.2 实验器材 实验试剂 规格厂家 乙醇分析纯莱阳经济技术开发区精细 化工厂 电解液 分析纯 莱阳经济技术开发区精细 化工厂 实验工具:无痕胶带、剪刀、玻璃刀、万用表、一次性手套、一次性口罩、 烧杯、直尺、一次性滴管、玻璃棒、称量纸、药匙、电子天平、喷枪、离心管、 磁子、吹风机、刻石笔、导电玻璃、砂林膜。 2.2 制备光阳极的设备制备光阳极的设备 2.2.1 光阳极以及光阳极的制备 1.将导电玻璃在磨砂之上磨均匀死角，一面印刷时破坏印刷版。 2.将导电玻璃在肥皂水中使用海绵反复清洗，但要注意力度，以免破坏导 电面。 3.将导电玻璃放在肥皂水中，放置超声波清洗机中超声 15 分钟左右。 4.后分别换至二次水，无水乙醇中重复 3 过程. 2.3 制备光阳极的过程制备光阳极的过程 2.3.1 光阳极的制备过程 1.将上步骤清洗好的到电波里取出代用。 毕业论文 11 2.在真空泵板上固定两块玻璃，来固定导电玻璃来进行丝网印刷。 3.固定好后，在丝网上涂上 TiO2浆料，使用刮板均匀的从上至下刮下，浆 料均匀的印刷在到导电玻璃的导电面上。 4.清洗丝网以及刮板，再重复 3.4 步骤四次，使导电玻璃的膜厚保持的 10- 12um。 5.将印刷好的导电玻璃放置马弗炉中，升温至 450保持 30min，后降至 室温。 6.取出保存备用。 图 2.3 光阳极 图 2.4 碳纳米管板 2.4 制备碳纳米管板的过程制备碳纳米管板的过程 1.取上步骤清洗好的导电玻璃吹干，贴至纸板上。 2.将配置好的碳纳米管浆料稀释，滴至喷枪中。 3.使用喷枪将碳纳米管浆料均匀的喷至导电玻璃导电面上，形成一层碳纳 米管薄膜。 4.放置烘箱中 80，15 分钟后取出，备用。 2.5 制备对电极极的过程制备对电极极的过程 1.将制备好的光阳极取出，在 TiO2浆料周围仔细放置砂林膜。 2.将碳纳米管板取出使其与上步骤处理好的光阳极合在一起，使用夹 毕业论文 12 子 夹住。 3.观察导电玻璃上的小孔是否被堵住，若堵住重新放置砂林膜。 4.将夹好的对电极，放置 80的烘箱中 3 分钟，马上取出冷却至室温。 图 2.5 对电极 2.6 浸泡染料新工艺的过程浸泡染料新工艺的过程 1. 将上步骤制作好的对电极取出，使用枪头和紫外胶使其固定在对电极 的小孔处。 2. 使用医用滴管把对电极连接成串联装置。 3. 使用压力泵将燃料压进对电极中，形成串联循环装置，避免染料在封 膜过程中被破坏。 4. 循环 5 小时候后暂停。 5. 使用氮气，将里面的染料吹出。 6. 使用医用注射器注射电解液，使用紫外胶封住小孔。 7. 制作完毕后，进行光电转化效率测试。 毕业论文 13 图 2.6.1 传统光阳极浸泡 图 2.6.2 浸泡完成的光阳极 图 2.6.3 新工艺流动浸泡 2.7 新工艺封膜新工艺封膜-手工胶封手工胶封 新工艺工胶封，与传统的染料敏化太阳能电池相比较，改良了对电极封膜 过程中的工艺，采用紫外胶代替砂林膜的方法，避免了染料在高温封膜过程中， 被破坏的情况发生。 1. 在气压泵的压力下，将紫外胶均匀的涂抹在光阳极的四周，使其形成一 圈致密的薄层。 2. 将碳纳米管板与光阳极重合在一起，使用夹子夹紧固定防止紫外胶薄层 出现断层。 3. 将夹好的对电极放在紫外灯下，正反各照 15 分左右，取出备用。 4. 在玻璃小孔处注射电解液，在一个标准太阳光下测试其各个性能参数。 毕业论文 14 三结果与讨论三结果与讨论 3.1 对电极的对电极的流动浸泡新工艺流动浸泡新工艺 JV 特性分析特性分析 本实验所测得碳纳米管对电极的的 J-V 曲线条件： 光阳极面积为 2.70 cm, 温度为 25.0, 光照强度为 100 mW/cm。 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.1 流动浸泡新工艺在 2 小时速度 2mmHg JV 图 Eff%=2.34（irradnce=100mW/cm） 毕业论文 15 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.2 流动浸泡新工艺在 2 小时速度 50mmHg JV 图 Eff%=1.31（irradnce=100mW/cm） 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.3 流动浸泡新工艺在五小时速度 2mmHg JV 图 Eff%=3.13（irradnce=100mW/cm） 表 3.1.4 流动浸泡新工艺相同时间（2h）速度不同 速度Voc(V) FF(%)Etac(%)J(mA/cm) 2mmHg0.630.0127.120.842.340.016.860.02 毕业论文 16 50mmHg0.610.0733.340.361.310.016.450.05 光电流密度-光电压曲线（J-V）是综合评定太阳能电池在一定光强照射下 光电转化能力的重要性能指标之一。DSC 的特征 J-V 曲线从图中我们可以得到 几项重要的光电性能参数：（1）短路电流密度（Short-circuit current density, Jsc）其物理意义是电池处于短路时的电流密度，此时施加的偏压为 0 V。（2） 开路电压（Open-circuit voltage, Voc），其物理意义是电池处于开路时电池的电 压。（3）电池最大输出功率（Popt），它是电池的最大光电流密度（Jopt）、最 大光电压（Vopt）和电池面积（S）的乘积。（4）填充因子（Fill factor, FF）， 定义为 Jopt 和 Vopt 的乘积与 Jsc 和 Voc 的乘积之比， 其物理意义是电池输 出电能的能力，FF 越大，电池输出电能的能力越强。（5）能量转化效率 （Power conversion efficiency, PCE），是反映电池整体性能的重要参数。其定义 为电池的最大输出功率（Pmax）与入射光功率（Pinc）之比。在上图 3.1.1，图 3.1.2 中可以看出，在染料敏化太阳能电池新工艺体系中，在相同时间两小时速 度为 2mmHg 时 V1=0.69 mAcm-2，J1=12.00V，FF=0.28，Eff%=2.34。在速度为 50mmHg 时 V2=0.62mAcm-2，J2=6.50V，FF=0.33，Eff%=1.31。由此可以看出在 新工艺相同时间 2 小时，速度不同，从而光电转化效率相差较大，所以新工艺在 相同时间时，速度越低光电性能越好。 由图 3.1.1 和图 3.1.3，表 3.1.4 中可以看出在相同流动浸泡的速度 （2mmHg）下 V1=0.69mAcm-2, J1=12.00V,FF=0.28，Eff%=2.34。V3=0.62V，J3=6.45mAcm- 2,FF=0.37，Eff%=3.13。流动浸泡时间不同（流动浸泡 2h 和流动浸泡 5h）下，俩 者光电性能相差不大，流动浸泡五小时时光电转化效率高。而且填充因子是流动 浸泡五小时高，也就说明流动浸泡五小时的输出电能能力和光电转化效率高。 毕业论文 17 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.4 流动浸泡新工艺在五小时速度 2mmHg JV 图 Eff%=3.13（irradnce=100mW/cm） 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.5 流动浸泡新工艺在五小时以上速度 2mmHgJV 图 Eff%=1.81（irradnce=100mW/cm） 表 3.1.6 流动浸泡新工艺速度相同（2mmHg）时间不同 时间Voc(V)FF(%) Etac(%)J(mA/cm) 2 小时0.630.0127.120.842.340.016.860.02 毕业论文 18 5 小时 0.810.0442.250.992.930.206.640.02 5 小时以上0.690.0128.830.491.800.019.010.27 在上图 3.1.4，图 3.1.5，表 3.1.6 中可以看出，在染料敏化太阳能电池流动浸 泡新工艺体系中，在相同时间速度为 2mmHg 时 V4=0.69mAcm- 2，J4=12.00V，Eff%=3.13，FF=0.37。在流动浸泡时间 5h 时 V5=0.62mAcm- 2，J5=6.50V，Eff%=1.81，FF=0.44。由此可以看出在流动浸泡新工艺流动速度为 2mmHg 时，流动浸泡时间不同，从而光电转化效率相差较大，且填充因子 FF 也 有所不同，所以新工艺在相同速度时，流动浸泡时间越长，光电转化效率有所下 降。 3.2 对电极的对电极的封膜工艺不同封膜工艺不同 JV 特性分析特性分析 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.6 新工艺手工胶封 JV 图 Eff%=2.72（irradnce=100mW/cm） 毕业论文 19 0.00.10.20.30.40.50.60.70.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Current density (mA cm-2) Voltage (V) Current density 图 3.1.7 传统砂林膜热封工艺 JV 图 Eff%=4.01（irradnce=100mW/cm） 由图 3.1.6 和图 3.1.7 均为碳纳米管板对电极，光阳极在染料浸泡 20 小时， 封膜工艺不同数据，J6=9.50mAcm-2, V6=0.66V, Eff%=2.72, FF=0.43。J7=0.74mAcm-2，V7=16.00V，Eff%=4.01, FF=0.33。由以上数据可以看 出传统砂林膜热封远比手工胶封工艺效率高。手工封膜工艺有待于提高。 结论结论 本论文从高效碳纳米管的对电极浸泡新工艺出发，拟开发高效、廉价、原料 丰富的非铂对电极催化材料，实现碳纳米管对电极浸泡新工艺的高效化、低成本 化。本文得到的结论如下: 1. 在流动浸泡新工艺下所制作的电池（流速 2mmHg），所得最好流动浸泡 时间为 5 小时。 2. 器件光电转化效率测试表明，碳纳米管对电极浸泡染料速度不同时的光 电转化效率有较大差异，流动浸泡染料的速度是影响光电转化效率的关键所在。 3. 探究对电极封膜新工艺，仍有很大的发展前景。 毕业论文 20 参考文献参考文献 1 SU H，ZHANG M，CHANG Y H，et al. 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