【摘 要】
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作为染料敏化太阳电池(DSC)中对染料吸附，电子传输等起关键作用的纳米TiO2多孔薄膜电极，其性能的好坏直接影响到DSC的效率及稳定性。本论文旨在通过掺杂，有效调控纳米TiO2薄膜电
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作为染料敏化太阳电池(DSC)中对染料吸附，电子传输等起关键作用的纳米TiO2多孔薄膜电极，其性能的好坏直接影响到DSC的效率及稳定性。本论文旨在通过掺杂，有效调控纳米TiO2薄膜电极的能带结构、抑制DSC界面电子复合。同时，深入研究掺杂TiO2薄膜电极对DSC光伏性能及光热稳定性的影响机理，开发高效长寿命掺杂纳米TiO2多孔薄膜电极。 本论文采用溶胶—凝胶法制备掺杂TiO2薄膜，通过控制前驱体水解反应速率和掺杂源的加入量等制备系列具有一定规则形貌的掺杂纳米TiO2颗粒，提高了纳米TiO2的结晶性，减少TiO2电极由于巨大表面积引起的晶格缺陷。同时本论文深入探讨非金属掺杂对纳米TiO2多孔薄膜电极能带结构的影响，并对基于掺杂纳米TiO2多孔薄膜电极DSC光伏性能进行研究。 结合电化学测试手段系统地研究了掺杂DSC界面电子传输和复合机制。通过研究掺杂和共掺杂对DSC界面电子传输和复合的影响，探索能够有效抑制DSC界面电子复合的新方法。 通过光热老化实验研究了基于非金属掺杂和共掺杂TiO2薄膜电极DSC的光热稳定性，并探讨光热老化过程中掺杂DSC的界面电子复合机理。实验结果表明通过良好共掺杂对的引入，能有效地抑制DSC界面电子复合以及改善DSC界面的稳定性。基于N，B共掺杂TiO2电极的DSC相对于未掺DSC有更好的光伏性能和稳定性。这一结果对于DSC长期稳定性及实用化具有重要意义。
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