Magonelli相二氧化钛光阳极在量子点敏化太阳能电池中的性能研究

Research on the performance of Magonelli phase titanium dioxide photoanode in quantum dot sensitized solar cells

摘要:

使用产量与性能稳定的工业化生产的黑色二氧化钛制备成QDSSCs的光阳极，通过性能表征与理论计算研究，与常见的Anatase TiO2，Rutile TiO2展开了全面对比。结果表明，由于氧空位的引入导致Magonelli Ti8O15的导带底下降，带隙收缩，吸收光谱范围由紫外光扩展至可见光与近红外，而且吸光度也极大提高。其阻抗也随之减小，明显低于Anatase TiO2，Rutile TiO2。这导致其组装的QDSSCs的性能获得极大提升，尤其是FF与Jsc表现最为显著，最终获得了PCE 5.3%优异成绩。这项工作进一步丰富了黑色二氧化钛的研究，在工业化生产黑色二氧化钛组装太阳能电池领域取得了阶段性成果，为太阳能电池的生产提供了新的可能。

Abstract:

The photoanode of QDSSCs was fabricated using industrially produced black titanium dioxide with stable yield and performance. Through comprehensive performance characterization and theoretical calculation studies, the photoanode was compared to common Anatase TiO2 and Rutile TiO2. Results indicate that the introduction of oxygen vacancies in Magonelli Ti8O15 leads to a decrease in conduction band bottom, shrinkage of band gap, and extension of absorption spectrum from ultraviolet to visible range.Key words: Titanium dioxide, Quantum dots, Solar cells, Magonelli Ti8O15