纳晶TiO2多孔薄膜微结构控制及其电子传输特性的研究

染料敏化太阳电池作为一种新型的光伏电池，在国际上受到广泛关注。目前，在不同微结构性能的纳米TiO2半导体多孔薄膜的制备、优化及其对电池光伏性能影响等方面研究颇多，对电荷在多孔薄膜内传输机理有待深入。本项目拟借助于电化学和光调制电压/电流谱等分析手段，研究电荷在不同薄膜微结构性能的电池内传输速率、寿命以及扩散长度等微观表征参数，并结合电池的光伏性能，研究微观表征参数与纳米颗粒尺寸、膜厚及孔洞率等宏观参数之间的关系及规律，从而实现对纳米多孔薄膜微结构可控。通过研究这种微观表征参数和宏观性能参数之间的关系，并结合纳米多孔薄膜平带电势测试，拟从能级匹配和电池工作原理的角度，研究电荷在太阳电池内部产生、传输、复合及分离过程，建立局域态之间载流子的转移和缺陷多步俘获与脱俘的电子模型，为实现电荷传输速度快、复合少、暗电流小、性能优越的染料敏化太阳电池提供理论和实验指导。