换一批SiO2 Opal光子晶体结构周期数对TiO2染料敏化太阳能电池光电性能的影响
The effect of SiO2 Opal periodicity on the photoelectric performance of TiO2 dye-sensitized solar cell
摘要通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO2的复合膜为参比膜,考察了SiO2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响.SiO2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶体时的沉积液浓度控制.实验结果表明复合光子晶体后,电池的短路电流密度ISC和能量转化效率Eff明显提高,且光子晶体周期数越多,提高率越大,当SiO2 Opal结构周期数增加至20层时,ISC和Eff与参比膜相比分别增加了91%和164%.IPCE分析表明光电性能提高的原因在于当光子晶体带隙与N719吸收峰重合时,利用光子带隙反射与光局域效应可提高N719对波长530nm光的吸收率.即光子晶体可有效提高吸光材料在光子带隙处的吸光率,且随着光子周期数增加,提升效果越显著.
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关键词
二氧化硅太阳能纳米材料SiO2Opal光子晶体结构周期数纳米晶TiO2染料敏化电池silicasolar energynanomaterialsSiO2 Opalphotonic crystalsperiodicitynanocrystalline TiO2dye-sensitized solar cells
分类号
O6-1
栏目名称
DOI
10.16085/j.issn.1000-6613.2017.03.015
发布时间
2017-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
湖北省教育厅科学技术研究项目（Q20151501）
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