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作者:程鹏元;沈民伟;张成龙;于立冉;余子聪;王璟;
单位:甘肃省绿色工程与低碳建造重点实验室;西北民族大学土木工程学院;
摘要:针对导电高分子基底在柔性染料敏化太阳能电池(FDSSC)中因低温耐受性差(<150℃)导致TiO_2薄膜界面结合力不足的问题,本研究首次提出三步化学烧结法在导电高分子基底上制备TiO_2薄膜,并调节P25-P100 TiO_2浆料与P5/HCl粘结剂的比例。结合XRD晶体结构分析,SEM、TEM形貌表征,柔性膜弯折测试,电化学工作站FDSSC光电性能测试,探讨不同配比与弯曲半径对FDSSC综合性能的影响。研究表明,当P25-P100浆料与P5/HCl粘结剂比例为4∶1时,制备出团聚现象和裂缝缺陷较少的TiO_2薄膜,电池的光电转换效率(PCE)达5.17%,较对照组提升109.3%,同时降低电子传输阻抗(R_(ct2))并延长电子传输寿命(τ_n);通过研究不同弯曲半径(R=250~100 mm)下的应变规律与光电性能表明,材料应变在弯曲半径250~100 mm呈现“先增后缓”的趋势,且临界转变发生在175~100 mm,当R=100 mm时电池仍保持2.34%的PCE(原始状态45.3%保留率)。本研究为FDSSC光电-机械性能优化提供了新思路。
关键词:柔性;;染料敏化太阳能电池;;三步化学烧结法;;弯折测试;;TiO_2
基金资助:西北民族大学引进人才项目(Z15031);西北民族大学省级大学生创新训练项目(S2025107422073)