基于铝离子掺杂二氧化钛薄膜的染料敏化太阳能电池的光电性能 - 刘秋平 黄慧娟 周洋 段彦栋 孙庆文 林原 (物理化学学报, 2012)
采用水热法制备出Al3＋掺杂二氧化钛薄膜,通过玻璃棒涂于导电玻璃上,在450°C的温度下烧结并将其用N3染料敏化制成染料敏化太阳能电池（DSSCs）.通过X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及DSSCs测试系统对其进行了测试表征,研究了Al3＋掺杂对TiO2晶型及染料敏化太阳能电池的光电性能影响.XPS数据显示Al3＋成功掺杂到了TiO2晶格内,由于Al3＋的存在,对半导体内电子和空穴的捕获及阻止电子/空穴对的复合发挥重要作用.莫特-肖特基曲线显示掺杂Al3＋后二氧化钛平带电位发生正移,并导致电子从染料注入到TiO2的驱动力提高.DSSCs系统测试结果表明,Al3＋掺杂的TiO2薄膜光电效率达到6.48%,相对于无掺杂的纯二氧化钛薄膜光电效率（5.58%）,其光电效率提高了16.1%,短路光电流密度从16.5mA·cm-2提高到18.2mA·cm-2.