TiO2納米管陣列的制備及其在DSSC中的應(yīng)用研究的開題報告

TiO2納米管陣列的制備及其在DSSC中的應(yīng)用研究的開題報告摘要隨著全球能源危機的加劇，尋找新的可再生能源成為了全球研發(fā)領(lǐng)域的熱點，其中以太陽能電池為一種能夠有效轉(zhuǎn)換太陽能為電能的新型能源設(shè)備，受到了廣泛的關(guān)注與研究。本文將研究鈦酸酯與去離子水混合物中制備出TiO?納米管陣列，并通過一系列實驗測試了其材料性質(zhì)和電學性能。最后將利用所制備的TiO?納米管陣列作為敏化劑，制備染料敏化太陽能電池（DSSC），并探究其光伏轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：TiO?納米管陣列，染料敏化太陽能電池，光伏轉(zhuǎn)換效率，穩(wěn)定性AbstractWiththeaggravationoftheglobalenergycrisis,findingnewrenewableenergysourceshasbecomeahottopicintheglobalresearchanddevelopmentfield.Amongthem,solarcells,asanewtypeofenergydevicethatcaneffectivelyconvertsolarenergyintoelectricalenergy,haveattractedwidespreadattentionandresearch.Inthisstudy,TiO?nanotubearrayswerepreparedbymixingtitaniumalkoxidewithdeionizedwater,andaseriesofexperimentswerecarriedouttotesttheirmaterialpropertiesandelectricalproperties.Finally,theTiO?nanotubearraywasusedasasensitizertoprepareadye-sensitizedsolarcell(DSSC),andthephotovoltaicconversionefficiencyandstabilitywereexplored.Keywords:TiO?nanotubearray,dye-sensitizedsolarcell,photovoltaicconversionefficiency,stability1.研究背景太陽能電池是一種將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，具備能量轉(zhuǎn)換高效、穩(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)點，在能源領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。但是，普通太陽能電池制作成本高、能量轉(zhuǎn)換效率低，嚴重限制了其應(yīng)用范圍。為了提高太陽能電池的效率和降低制造成本，采用了染料敏化太陽能電池技術(shù)。染料敏化太陽能電池（DSSC）是一種新型的太陽能電池，其具有制作工藝簡單、低成本、高性能等優(yōu)點。其中，TiO?納米管陣列作為DSSC的敏化劑，具備光吸收能力強、電子傳輸速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。因此，研究TiO?納米管陣列的制備及其在DSSC中的應(yīng)用具有重要意義。2.研究目的本文主要研究鈦酸酯與去離子水混合物中制備出TiO?納米管陣列，并探究其材料性質(zhì)和電學性能。最后，將利用所制備的TiO?納米管陣列作為敏化劑，制備染料敏化太陽能電池（DSSC），并測試其光伏轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，以期為太陽能電池的研發(fā)提供參考。3.研究方法（1）制備TiO?納米管陣列將鈦酸酯加入去離子水中，混合均勻后加入氫氧化鈉水溶液進行水解反應(yīng)，形成TiO?納米管陣列。（2）測試材料性質(zhì)利用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等儀器測試TiO?納米管陣列的形貌結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。用X射線衍射儀（XRD）測試TiO?納米管陣列的晶體結(jié)構(gòu)和晶格參數(shù)，并采用氮氣吸附-脫附技術(shù)測試其比表面積。（3）測試電學性能利用電化學工作站測試TiO?納米管陣列的電導率、電流密度和電化學響應(yīng)性能。（4）制備DSSC將染料吸附到TiO?納米管陣列表面，制成染料敏化太陽能電池。（5）測試光伏轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性利用特定光源對DSSC進行測試，測量其光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。4.