氧化钨薄膜电极太阳能电池
太阳能电池的开发和应用是当前新能源领域的研究热点,如何提高转化效率和降低成本是太阳能电池研究的两个关键问题。目前市场上的硅太阳能电池制造成本过高,不利于推广应用。纳米TiO2太阳能电池由于具有廉价的成本、简单的工艺及稳定的性能等优点,已成为第一代太阳能电池的有力竞争对手。其制作成本仅为硅太阳能电池的1/5~1/10,光电效率稳定在10%,寿命能达到20年以上,但是如何提高转换效率一直是科学家们研究的焦点。
纳米氧化钨材料具有无毒、无害、容易制备、性能稳定、价格低廉以及优良的可见光响应等优点,是一种较为理想的光电化学反应体系光阳极半导体材料,氧化钨薄膜电极在光电化学领域如光解水、光降解有机污染物及太阳能电池得到了广泛的应用。
染料敏化太阳能电池的光阳极材料大部分采用TiO2,其原因是相对于钌系光敏材料,TiO2是与其具有最佳能级匹配关系的半导体材料。氧化钨是PEC光电化学池常用的光阳极催化材料之一。相对TiO2、ZnO等光阳极材料(能隙约3.4eV),WO3具有更窄的能隙(2.5~2.8eV)。其中钙钛矿结构通过A位和B位掺杂或取代更容易进行结构调控。因此,钨基氧化物光阳极材料是一类具有良好潜在开发前景的太阳能光电化学电池阳极材料。