染料的提取用自来水把采摘来的非洲菊反复冲洗干净，放到白纸上图，自然晾干，为了能干得更快些，把花瓣儿摘下来放在白纸上晾干图图洗净的非洲菊第章设计方案图非洲菊的花瓣把晾干的花瓣儿经无水乙醇洗涤，去除花瓣上的水，放入研钵中磨碎后放到烧杯中，将的稀释为,然后加入适量的稀释为的浸泡并用保鲜膜封住图，然后把烧杯放在个黑暗的地方，避免光照电子科技大学成都学院本科毕业设计论文图浸泡磨碎的洗净非洲菊花瓣小时后，将浸泡磨碎花瓣的烧杯取出，准备好过滤工具漏斗滤纸容量瓶烧杯，先将漏斗放在洗净的容量瓶上，再将折好的滤纸放到漏斗里放好，用玻璃棒引流，过滤提取天然色素图。第章设计方案图提取天然色素对电极的制备在中，还原反应发生在电解质与对电极之间的接触面上，对电极作为电池的正极，它的作用是收集和传输电子吸附并催化，并把从工作电极透过的光反射回光阳极膜，提高太阳光的利用率。电极对的制备般用铂和碳两种物质。虽然用铂作对电极，会获得较高的光电转换效率，但是铂是贵重金属，大量使用会增加成本。而石墨碳不但具有很高的催化活性和导电性，而且成本低，制备工艺简单。所以本次设计所采用的电极为碳对电极。用万用表检测导电玻璃的导电面，用水清洗导电玻璃，再用丙酮清洗，然后再用清水清洗次，然后放于干净的纸上晾干，再用铅笔在洗净晾干的导电玻璃导电面上涂层乌黑光亮的碳膜。电解液电子科技大学成都学院本科毕业设计论文电解质体系的主要功能除了复原染料和传输电荷外，还可以改变二氧化钛染料及氧化还原对的能级，改变体系的热力学和动力学特性，对光电压影响大。根据目前染料敏化太阳能电池的研究发展情况和结构不同，可以将其分为三类液态电解质电池溶胶凝胶准固态电解质电池和固态电解质电池，这三种电池的阳极都采用纳米多孔半导体薄膜。这三种电池的主要区别在于电池中电解质的不同。液态电解质系统液态电解质由于其扩散速度快，电池的光电转换效率高，组成成分易于设计和调节且纳米多孔膜的渗透性好而直被广泛研究。该系统由三个部分组成有机溶剂氧化还原对和添加剂。根据它溶剂的不同，可以分为有机溶剂电解质和离子液体电解质两种。虽然液态电解质作为空穴传输材料有着来源广泛易于调节等优点，但液态电解质采用液态有机小分子化合物溶剂，其沸点低易挥发流动性大，因而在实践中存在许多难以克服的缺陷电解质流动大，密封工艺复杂且密封剂可能与电解质反应高温下溶剂易挥发且易导致敏化染料的脱附和降解载流子迁移速度慢，且在强光下光电流不稳定除了氧化还原循环反应外，电解质还存在不可逆反应，降低了光电转换效率。这些原因，都导致电池的不稳定和使用寿命的缩短。所以为了解决这些问题，科学家们致力于研究用准固态全固态电解质取代液态电解质作为空穴传输材料制备染料敏化太阳能电池。溶胶凝胶准固态电解质系统准固态电解质是染料敏化太阳能电池应用中未来发展的另个方向。准固态电解质主要是在有机溶剂或离子液体基液态电解质中加入胶凝剂形成凝胶体系，从而增强体系的稳定性。准固态电解质按照胶凝前的液体电解质的不同，可以分为基于有机溶剂的准固态电解质和基于离子液体的准固态电解质。根据胶凝剂的不同，则分为有机小分子胶凝剂聚合物胶凝剂和纳米粒子胶凝剂。准固态电解质近年来发展很快，人们开发出不同的胶凝体系。目前，基于凝胶电解质的太阳电池的效率已经达到了。基于离子液体介质的染料敏化太阳能电池电解质溶液的胶凝，与有机溶剂电解质溶液的胶凝相似，可以采用有机小分子和聚合物来胶凝。离子液体电解质胶凝前后电池性能参数基本不变，可以有效地防止电解质的泄漏和挥发，是值得关注的研究方向。虽然与形成了，其挥发性大为降低，但它的长期挥发性还有待进步关注。第章设计方案全固态电解质系统由于准固态电解质仍存在稳定性的问题，因此，目前对染料敏化太阳能电池用固态电解质的研究十分活跃，研究得较多的是有机空穴传输材料导电聚合物和无机型半导体材料。在这次设计中，我选用的是准固态电解液，虽然会挥发，但是和传输电荷外，还可以改变二氧化钛染料及氧化还原对的能级，改变体系的热力学和动力学特性，对光电压影响大。二氧化钛薄膜的制备，二氧化钛薄膜是否均匀以及烘干的温度和时间影响对电子的吸附。设计中的难点由于实验室的托盘天平因为没怎么用，有点铁锈，所以称的不是很精准。在制备薄膜时，薄膜在浸泡是易掉。在做样品测试的时候，由于天气不是很好，直都没有太阳，所以测试环境受到了限制。在制备电解液的时候，由于没有磁力搅拌器。解决方案托盘天平有生锈，测量不是很精准，所以在称取物质的时候尽可能的多次调试，尽量测到精准第章调试与实现重新做了次二氧化钛薄膜，在这次制备二氧化钛薄膜的时候，尽量的用力，是二氧化钛薄膜能尽可能的吸附到导电玻璃上，并且调低烘箱温度，减少了烘干时间，放进恒温箱时加长时间在测试的时候找个相对最佳的天气在配置电解质的时候没有磁力搅拌器，我们就挨个换着不停地用人工搅拌，直至溶解。实现展示图为用非洲菊为原料所制备的染料敏化太阳能电池样品图样品第章总结第章总结由于硅太阳能电池成本较高，耗能较大，所以科学家们都在努力研究新的太阳能电池材料结构和工艺。而染料敏化太阳能电池是目前研究的重点方向之。本论文正式顺应太阳能电池的最新发展趋势，研究了几种用不同天然色素作为材料的染料敏化太阳能电池的转换率。用不同的色素来做设计，由于它们对电子俘获的能力不样，比较得出不同的色素它的光电转换效率也不样，其中花青素的对电子的吸附能力是最强的，所以它的光电转换率是最高的，总之，染料敏化太阳能电池电池具有低成本寿命长高效率大规模生产结构简单和易于制造等众多优点，我们相信，随着技术的发展，这种太阳能电池将会有着十分广阔的应用前景。参考文献参考文献赵富鑫，魏彦章太阳能电池及其应用北京国防工业出版社,,刘建峰，染料敏化纳米晶太阳能电池的制作染料对电池的影响世界可再生能源回顾丁军胜，钟建,林慧太阳能光伏器件技术成都电子科大出版社。,国家发展和改革委员会中长期节能规划致谢致谢时光匆匆，转眼大学四年已接近尾声，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和直关心帮助我的人分不开的。至此，谨向四年来所有指导，帮助和关心过我的师友表示衷心的感谢。首先非常感谢学院开设这个课题，为本人日后从事太阳能电池方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力分析问题的能力合作精神严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。其次，我要特别感谢我的指导老师易丹老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。易丹老师渊博的知识严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从她身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对易丹老师表示衷心的感谢。还要感谢林国伟老师，李伟老师，刘浩森老师为我提供了设计场地和设备。然后，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们起学习生准固态电解液是基于离子液体介质的胶凝，可以有效防止电解质泄露和挥发。电解液的制备将和加入到准备好的试剂中，并用洗净晾干的玻璃棒不停的搅拌。电池的组装染色将自然冷却的二氧化钛薄膜浸泡在提取出来的天然色素中，液面要完全覆盖住二氧化钛薄膜，用保鲜膜封住烧杯口，并将其放置于黑暗处，避免光照。电池组装取出二氧化钛薄膜，用无水乙醇洗去未被吸附的染料，吹干，然后将两块导电玻璃错开覆盖，用胶带固定住，并在两侧用夹子夹紧，用毛细作用，用滴管取配制好的电解液从侧边滴入，使电解液充满，用石蜡封装，避免电解液的流出。染料敏化太阳能电池的电学性能测试将万用表调至刻度处，并将万用表的两端接在制作好的染料敏化太阳能电池的电极处，即之前胶带粘附玻璃后的留白处。把电池放置于太阳光下，测得其开路电压，电压值为。再将万用表的测量单位调至处，测出其短路电流为。如图，图所示电子科技大学成都学院本科毕业设计论文图开路电压第章设计方案图短路电流第章调试与实现第章调试与实现实现功能描述本设计所制备的染料敏化太阳能电池样品最终实现的功能将制备好的染料敏化太阳能电池样品放置于阳光下，并将万用表接在它两端的电极上，能测出它的开路电压和短路电流，并且数据会随着光照强度变化。实验结果分析由于做实验这几天天气不是很好，阳光不足。在中午的时候，把我们组完成的所有染料敏化太阳能电池拿到室外，用万用表测试出样品染料敏化太阳能电池的短路电流和开路电压。表为用非洲菊为原材料所制备的样品所测数据表测试数据所选材料测试环境开路电压短路电流非洲菊中午，室外，阴天根据结果分析光电转换率低的原因有以下几种所选用的原材料不够新鲜，色素中的类胡萝卜素减少，导致俘获电子能力下降，开路电压和短路电流都会减少制作二氧化钛薄膜时恒温箱温度不够，导致纳米孔不够细密，吸附能力不够强在配制电解液时，由于没有磁力搅拌器，我们就只有用人工搅拌，所以可能溶解的不是很完全，所以浓度不够，降低了电荷传输能力，导致光电转换率的减小太阳光强度不够，所以产生的电子空穴对少，因此开路电压和短路电流都会减少。本次试验