【摘 要】
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目前,电子终端小型化、柔性化的浪潮正兴,物联网、可穿戴设备正蓬勃发展,这对柔性透明导电薄膜和柔性太阳能发电提出了要求。目前广泛使用的ITO因其脆性和成本无法满足发展的要求,而现有的柔性光伏对光照的要求高或是在环境中难以维持光电稳定性。染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,DSSCs）因其相对低廉的成本、制备工艺的简便以及良好的环境稳定性,即使在光照较差的环境中也
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目前,电子终端小型化、柔性化的浪潮正兴,物联网、可穿戴设备正蓬勃发展,这对柔性透明导电薄膜和柔性太阳能发电提出了要求。目前广泛使用的ITO因其脆性和成本无法满足发展的要求,而现有的柔性光伏对光照的要求高或是在环境中难以维持光电稳定性。染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,DSSCs）因其相对低廉的成本、制备工艺的简便以及良好的环境稳定性,即使在光照较差的环境中也能正常工作,被认为是解决柔性终端自供电问题的有效途径。染料敏化太阳能电池的柔性化相对其他种类电池更易实现,其重点是两侧电极的柔性化。本文对使用裂纹的自组装方法进行工艺参数细化,结合化学镀方法制备柔性网格电极,适用于背照式染料敏化太阳能电池的对电极以代替透明金属氧化物（TCO）和铂,同时使用钛箔作为光阳极基材代替TCO进一步降低成本。主要研究内容如下:1.以不同稀释剂与丙烯酸树脂乳液制备裂纹前驱液旋涂成膜,对比裂纹模式的差异,其中乙醇的效果最佳;以乙醇为稀释剂探究旋涂转速与干燥温度对裂纹平均宽度,平均间距和裂纹面积占比的影响,提出一种独立控制裂纹宽度、间距以调控面积占比的方法,并总结出工艺经验公式。同时对裂纹的生长机理进行分析。2.对裂纹模板进行铜层沉积,实现了PET基柔性铜网格电极的制备,对比分析化学镀方法与磁控溅射方法的优劣性,其中化学镀方法对设备要求低、生长成本与耗时低,但导电性能较差,存在滤光问题。3.使用高温烧结的方法在钛箔上制备高表面粗糙度的二氧化钛薄膜用于光阳极,并使用低温溶剂热反应对铜进行硫化成功制备大比表面积的硫化铜纳米片团簇用于对电极,与N719染料、碘系电解液组装成背照式染料敏化太阳能电池,测试分析化学镀方法和磁控溅射方法对电池性能的影响。PCE最高到4.44%,但化学镀工艺会使性能下降约24%。对染料、电解液和对电极的吸收光谱和透射光谱进行分析,确认问题源于光谱的重叠。
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