【摘要】：近幾年來,化石燃料的短缺以及環(huán)境污染問題的日益加劇,使得尋找新的能源、解決環(huán)境污染物等問題變得刻不容緩。太陽能作為一種可再生能源,是解決能源危機(jī)的主要途徑,而太陽能電池是利用太陽能最直接、最有效的方法；同時(shí),光催化降解有機(jī)污染物也為解決環(huán)境污染問題提供了一種新思路。具有寬帶隙的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體,由于具有優(yōu)異的光電性能,使其在太陽能電池和光催化降解等方面得到廣泛的應(yīng)用。ZnO和Sn02作為兩種重要的寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體材料,在眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用：ZnO具有較寬的光譜吸收范圍,可用作光催化劑；Sn02的電子傳輸效率高達(dá)125-250 cm2V-1S-1,在太陽能電池方面有廣泛的應(yīng)用。在此之前,不同形貌的低維度ZnO和Sn02被報(bào)道出來,如零維的納米顆粒、一維的納米線、二維的納米層等,而具有復(fù)雜形貌和高維度的三維納米結(jié)構(gòu),由于它們的先進(jìn)的集合結(jié)構(gòu)以及在這些結(jié)構(gòu)的特定表面上原子的排列,使它們表現(xiàn)出許多新奇的性能。因此,尋找一種可控的合成方法是至關(guān)重要的,因?yàn)樗粌H表現(xiàn)出材料結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,而且有助于對材料的合成技術(shù)和新穎的應(yīng)用方面的探究。本文主要研究的是ZnO和Sn02多級納米結(jié)構(gòu)的制備,利用XRD、SEM以及TEM對樣品的結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行表征,并且在光降解有機(jī)污染物和鈣鈦礦太陽能電池方面做了一定的研究。主要的研究內(nèi)容可分為三個(gè)體系：Ⅰ多級ZnO納米粒子的制備及表征通過簡易的恒溫水浴法制備了新穎的層疊式圓盤狀的多級ZnO納米粒子。測試結(jié)果表明,制備的產(chǎn)物為粒徑400 nm左右的圓盤狀顆粒,且物相為纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO。以甲基橙為模擬污染物對多級ZnO的光催化性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明在日光燈下的光催化效率可達(dá)80%,催化效果較好。Ⅱ多級Sn02納米粒子的制備及表征采用水熱法制備出具有中空結(jié)構(gòu)的介孔Sn02微球。對其進(jìn)行物理性能測試,結(jié)果顯示制備的產(chǎn)物是由粒徑為10 nm左右的小顆粒組裝成的直徑為165 nm的金紅石相結(jié)構(gòu)的SnO2。將Sn02和Y-SnO2應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池中,能量轉(zhuǎn)換效率分別為5.26%和6.36%,證明稀土元素的摻雜對能量的轉(zhuǎn)換效率有重要影響。ⅢZnO NR/SnO2 NPs復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及表征采用兩步法制備出以ZnO納米棒為骨架,SnO2納米粒子附著在ZnO表面的復(fù)合結(jié)構(gòu),并對其光學(xué)性能進(jìn)行了研究。
[Abstract]:In recent years, the shortage of fossil fuels and the worsening of environmental pollution make it urgent to find new energy sources and solve environmental pollutants. Solar energy as a renewable energy, is the main way to solve the energy crisis, and solar cells are the most direct and effective way to use solar energy; at the same time, Photocatalytic degradation of organic pollutants also provides a new way to solve the problem of environmental pollution. Because of its excellent photoelectric properties, 鈪，

本文編號(hào)：2243459