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1、.柔性染料敏化电池的制备、结构及功能特性研究Preparation, Structure and Functional Properties on Flexible Dye-sensitized Solar Cells研 究 生：赵丽佳 指导教师：曾 尤 教授学科专业：材料物理与化学注：论文中文题目不超过 20 个字，华文中宋，加粗，居中，段后 2 行，字号自定（建议采用小二号），但限一行内。注：论文英文题目采用 Times New Roman 字体，加粗，居中，单倍行距，字号自定（建议采用小二号），但限二行内。注：华文中宋，加粗，三号，2 倍行距。全日制学术型填“学科专业”，专业型填“ 学科
2、领域”。 二一一年十二月注：居中，宋体，三号，段前 5.5 行。分类号： 学校代码：10153U D C ： 密 级：公 开硕士学位论文柔性染料敏化电池的制备、结构及功能特性研究作者姓名：赵丽佳 入学年份：2009 年 9 月指导教师：曾 尤 教授 学科专业：材料物理与化学申请学位：工学硕士 所在单位：材料科学与工程学院 论文提交日期：2011 年 11 月 论文答辩日期：2011 年 12 月学位授予日期：2012 年 3 月 答辩委员会主席：朱浮声答辩委员会组成： 朱浮声 唐明 张巨松 时方晓 谷亚新 论 文 评 阅 人 ： 时方晓 王作明 注：字体宋体、四号字，1.5 倍行距。注：华文中
3、宋、小二号字,居中、加粗，段前 1 行。注：仿宋字体，3号字，段前 7 行，1.5 倍行距。注：全日制学术型填“学科 专业”，专业型填“学科 领域”。在职填“学科 领域”。注：根据学科门类等不同，填“工学 硕士”、 “建筑学硕士”“法学硕士” 、“管理学硕士”、 “艺术 学硕 士”、 “工程硕士”等。注：含答辩委员会主席，人数应为奇数。注：仿宋体，3 号字，段前 7 行，1.5 倍行距。注：华文中宋、一号字加粗，段前 4 行。注：宋体，3号字。注：宋体 3 号字，日期填阿拉伯字。 声 明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其
4、他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 作者签名：赵丽佳日 期：2011 年 12 月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。 （如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。 ）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不
5、限 半年 一年 一年半 两年作者签名：赵丽佳 导师签名：曾尤日 期：2012 年 1 月 日 期：2012 年 1 月仿宋_GB2312 二号字体，段前、段后各 1 行，1.5 倍行距。注：此处是研究生对研究成果知识产权的声明。仿宋_GB2312 四号字体，1.5 倍行距。注：此处须研究生本人签名，日期填阿拉伯数字，仿宋_GB2312 四号字体，段前 2 行，1.5 倍行距。首行缩进 17 个字。仿宋_GB2312 二号字体，段前 8 行、段后 1 行，1.5 倍行距。注：此部分是研究生对学位论文的使用授权说明。具体格式要求同“ 声明” 部分。注：此处是学位论文版权使用授权书。仿宋_GB231
6、2 四号字体，1.5 倍行距。硕士研究生学位论文 摘要 I摘要染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cell,简称 DSC）是新型的太阳能电池，克服了传统硅基太阳能电池污染严重、原材料硅成本高、制备工艺复杂的缺陷。而柔性染料敏化太阳能电池是继染料敏化太阳能电池的研究之后的以柔性导电基底代替导电玻璃的电池。传统的以铟的氧化物（简称 ITO）导电玻璃为基底的染料敏化太阳能电池存在重量大、易碎、不易运输形状单一等问题，而柔性染料敏化太阳能电池解决了以上问题，但传统的柔性染料敏化太阳能电池通常为 ITO/PEN 或者 ITO/PET 透明导电薄膜基底，其中，ITO 为铟的氧化物
7、，由于铟为有毒元素并且又是稀少元素，同时 ITO 透明导电薄膜在制备的过程中，ITO 是以颗粒的形式附着在柔性衬底材料上，所以在多次弯折以后会出现氧化物颗粒剥落。因此开发一种新型、易弯折、柔性的太阳能电池显得尤为重要。本文的研究目的是利用碳纳米管透明导电薄膜为基底制备柔性染料敏化太阳能电池，通过优选不同的天然染料、合成染料，二氧化钛薄膜的制备方法、工作电极处理温度、对电极等各种因素，选择最佳的方案用于制备柔性染料敏化太阳能电池。以碳纳米管透明导电薄膜、钛片为基底制备柔性染料敏化太阳能电池。碳纳米管透明导电薄膜其透光性、导电性等是影响电池光电性能的重要因素。本文利用透光率分别为59%、 62%、
8、 69%、65%和 44%，相应电阻为 380/、522/、1138/ 、612/和77/ 的碳纳米管透明导电薄膜制备柔性染料敏化太阳能电池，获得了最大的短路电流（Isc ）值和开路电压（ Voc）值为 0.83 mA/cm2 和 0.22V。碳纳米管透明导电薄膜由于其碳管具有一定的透光率和导电性能，以及碳管相互连通的结构，为电荷的传输提供了支撑骨架，但是由于透光率不高、电阻较大，并且由于二氧化钛颗粒与柔性基底附着力等因素的限制，所以制备的柔性染料敏化太阳能电池的光电性能参数还有待提高。本文又通过钛基片的阳极氧化获得二氧化钛纳米管阵列作为工作电极，制备的柔性染料敏化太阳能电池，其 Isc 为
9、0.59mA/cm2，Voc 为 0.55V。由于钛基片上生长的二氧化钛比较致密，染料的吸附量有限，又由于从对电极照射，造成光线多次被吸收，都是造成其光电性能低的原因。碳材料来源广泛、成本低廉，利用碳纳米管透明导电薄膜作为柔性染料敏化太阳能电池的工作电极，其中碳管的连通结构能够为电荷的传输起到骨架的作用，并产生一定的电流值，所以碳材料有望在染料敏化太阳能电池领域得到广泛应用。关键词：碳纳米管透明导电薄膜；柔性；染料敏化太阳能电池；制备；性能注：摘要内容统一使用宋体小四号，1.25 倍行距。注：黑体三号字，1.5 倍行距，段前段后各 1 行。注：关键词统一使用黑体小四号，加粗，段前1 行，1.2
10、5 倍行距关键词之间用分号相连。硕士研究生学位论文 摘要 II硕士研究生学位论文 Abstract IIIAbstractDye-sensitized solar cell (DSC) is a new type of solar battery, which overcome the pollution, high cost, complex preparation processing of traditional silicon-based solar cell .Flexible DSC is after the research of the DSC based on flexibl
11、e conductive substrate instead of ITO glass. The traditional ITO DSC exists some problems, such as high weight, fragile, hard transportation, shape single. The flexible DSC has solved those .But the traditional flexible DSC based on ITO or FTO /PEN or PET, for the ITO, In is rare element and toxic,
12、and ITO is attached to the flexible substrate in the form of particles, so after many times bending, the ITO particles are easy peeling. So, it is important to developing a new , flexible solar cell.The purpose of this article is using carbon nanotube transparent conductive films (CNT TCFs)to prepar
13、e flexible DSC. Through the optimization of different natural dyes, synthetic dyes, the preparation methods of TiO2 films, processing temperature of working electrode and counter electrode, choosing the best scheme for the preparation of flexible DSC based on CNT TCFs and Ti. The transmission of lig
14、ht and conductivity of CNT TCFs are important factors affecting on flexible DSC.In this paper, we used the CNT TCFs with the light transmittance of 59%、 62%、 69%、65% and 44%,especially,correspongding resistance for 380/、522/、1138/、612/and 77/ prepare flexible DSC ,we got the Jsc for 0.83 mA/cm2, Voc
15、 for 0.22V.The transmission,conductivity and the realization structure of CNT TCFs provide supporting frame for charge.But because the transmission rate is not high,the resistance is bigger,the adhesion between titanium dioxide particles and the flexible substrate,the performance parameters of flexible DSC need to improve.In this paper,we also prepared DSC based on Ti/TiO2 ,trough anodic oxidation .We got the Jsc for 0.59 mA/cm2, Voc for 0.55V.Because the TiO2
