CdS量子點摻雜及共敏化對光陽極性能改進研究
發(fā)布時間：2021-07-20 20:34
CdS由于其合適的禁帶寬度、獨特的光學(xué)和電學(xué)特性以及良好的催化性,是一種常用的太陽能電池材料和光催化材料,也是量子點敏化太陽能電池中常用的敏化劑。然而,作為敏化劑的CdS量子點也具有光生載流子不能有效分離,容易復(fù)合,穩(wěn)定性不高等的缺點,為了提高CdS敏化光陽極的性能,我們采用陽離子摻雜和兩種敏化劑共敏化的方法對光陽極的光電化學(xué)性能進行改進。本論文主要分為三部分內(nèi)容:1.氧化鋅納米片復(fù)合硫化鎘摻鋅量子點（ZnO NS/CdS:Zn）:通過兩步化學(xué)方法制備了ZnO NS薄膜。首先利用溶膠凝膠法制備了ZnO的晶種層,然后通過水熱法制備了ZnO NS陣列,接著以ZnO NS陣列為基底,以Cd（NO3）2和Na2S為鎘源和硫源利用連續(xù)離子層吸附法制備了ZnO NS/CdS薄膜。研究了量子點沉積次數(shù)和鋅離子摻雜濃度對ZnO NS/CdS薄膜光電化學(xué)性質(zhì)的影響,最后探究了陰陽離子敏化順序?qū)nO NS/CdS:Zn薄膜光電化學(xué)性質(zhì)的影響。2.二氧化鈦納米片復(fù)合硫化鎘摻銅納米顆粒（TiO2 NS/CdS:Cu）:以...
【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：55 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
CdS晶體結(jié)構(gòu)(a)立方結(jié)構(gòu);(b)六方結(jié)構(gòu)
CdS量子點摻雜及共敏化對光陽極性能改進研究102.3ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的形貌與結(jié)構(gòu)表征2.3.1XRD分析圖2-1.單純ZnONS薄膜和ZnONS/CdS的XRD圖像Figure2-1.XRDimagesofpureZnONSfilmsandZnONS/CdS在上圖2-1中，a為單純的ZnONS的XRD圖像。從圖中可以看出，在除去FTO的特征峰以外，單純ZnONS薄膜的衍射峰與標(biāo)準卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分別對應(yīng)著ZnONS薄膜的(100)面、(101)面和(110)面，可以確定樣品為擇優(yōu)生長的ZnO。b為復(fù)合CdS之后的ZnONS的XRD圖像。在圖中并沒有觀察到CdS的特征峰，這可能是由于CdS的量太少導(dǎo)致。
渤海大學(xué)碩士學(xué)位論文112.3.2SEM分析圖2-2.單純ZnONS薄膜和ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的SEM圖像：(a)(b)單純ZnONS薄膜；(c)(d)ZnONS/CdS復(fù)合薄膜Figure2-1.SEMimagesofpureZnONSfilmandZnONS/CdScompositefilm:(a)(b)pureZnONSfilm;(c)(d)ZnONS/CdScompositefilm圖2-2(a)和(b)分別為單純ZnONS薄膜的正面和側(cè)面的SEM圖像。從圖(a)中可以看出ZnONS垂直于基底FTO生長，片與片交叉排列，納米片之間存在間隙，ZnONS的厚度約為100nm，從圖(b)中可以看出，ZnONS表面光滑，已鋪滿整個FTO表面。納米片陣列的高度約為4μm。圖(c)和(d)為敏化9層的ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的SEM圖像。從圖中可以看出，原本光滑的ZnONS表面變得粗糙，其表面有小顆粒附著，每個小顆粒的直徑大約為20nm，這說明ZnONS表面可能有CdS的沉積。
【參考文獻】：
期刊論文
[1](Zn,Cd)S∶Cu,Cl發(fā)光材料的熱釋發(fā)光[J]. 李志強,田少華,宋偉朋,韋志仁,董國義,竇軍紅. 發(fā)光學(xué)報. 2005(03)
[2]量子點發(fā)光材料及其在照明光源器件中的應(yīng)用[J]. 崔一平,韓旭東,王著元,張家雨. 照明工程學(xué)報. 2005(01)
[3]水相合成CdS納米晶標(biāo)記牛血清白蛋白[J]. 徐力,郭軼,解仁國,莊家騏,王連英,楊文勝,李鐵津. 功能材料與器件學(xué)報. 2003(02)
[4]功能性CdS納米熒光探針熒光增敏法測定人血清白蛋白[J]. 汪樂余,周運友,朱昌青,張明翠,陶海升,王倫. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2003(04)
[5]非線性光學(xué)材料的研究進展[J]. 張勇,王民權(quán). 材料導(dǎo)報. 1996(04)
博士論文
[1]TiO2納米片陣列薄膜的制備、改性及其光電化學(xué)性能研究[D]. 姚慧珍.吉林大學(xué) 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體/氧化鋅納米結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜的制備及其光電化學(xué)特性研究[D]. 馬晉文.吉林大學(xué) 2014
本文編號：3293550
【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：55 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
CdS晶體結(jié)構(gòu)(a)立方結(jié)構(gòu);(b)六方結(jié)構(gòu)
CdS量子點摻雜及共敏化對光陽極性能改進研究102.3ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的形貌與結(jié)構(gòu)表征2.3.1XRD分析圖2-1.單純ZnONS薄膜和ZnONS/CdS的XRD圖像Figure2-1.XRDimagesofpureZnONSfilmsandZnONS/CdS在上圖2-1中，a為單純的ZnONS的XRD圖像。從圖中可以看出，在除去FTO的特征峰以外，單純ZnONS薄膜的衍射峰與標(biāo)準卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分別對應(yīng)著ZnONS薄膜的(100)面、(101)面和(110)面，可以確定樣品為擇優(yōu)生長的ZnO。b為復(fù)合CdS之后的ZnONS的XRD圖像。在圖中并沒有觀察到CdS的特征峰，這可能是由于CdS的量太少導(dǎo)致。
渤海大學(xué)碩士學(xué)位論文112.3.2SEM分析圖2-2.單純ZnONS薄膜和ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的SEM圖像：(a)(b)單純ZnONS薄膜；(c)(d)ZnONS/CdS復(fù)合薄膜Figure2-1.SEMimagesofpureZnONSfilmandZnONS/CdScompositefilm:(a)(b)pureZnONSfilm;(c)(d)ZnONS/CdScompositefilm圖2-2(a)和(b)分別為單純ZnONS薄膜的正面和側(cè)面的SEM圖像。從圖(a)中可以看出ZnONS垂直于基底FTO生長，片與片交叉排列，納米片之間存在間隙，ZnONS的厚度約為100nm，從圖(b)中可以看出，ZnONS表面光滑，已鋪滿整個FTO表面。納米片陣列的高度約為4μm。圖(c)和(d)為敏化9層的ZnONS/CdS復(fù)合薄膜的SEM圖像。從圖中可以看出，原本光滑的ZnONS表面變得粗糙，其表面有小顆粒附著，每個小顆粒的直徑大約為20nm，這說明ZnONS表面可能有CdS的沉積。
【參考文獻】：
期刊論文
[1](Zn,Cd)S∶Cu,Cl發(fā)光材料的熱釋發(fā)光[J]. 李志強,田少華,宋偉朋,韋志仁,董國義,竇軍紅. 發(fā)光學(xué)報. 2005(03)
[2]量子點發(fā)光材料及其在照明光源器件中的應(yīng)用[J]. 崔一平,韓旭東,王著元,張家雨. 照明工程學(xué)報. 2005(01)
[3]水相合成CdS納米晶標(biāo)記牛血清白蛋白[J]. 徐力,郭軼,解仁國,莊家騏,王連英,楊文勝,李鐵津. 功能材料與器件學(xué)報. 2003(02)
[4]功能性CdS納米熒光探針熒光增敏法測定人血清白蛋白[J]. 汪樂余,周運友,朱昌青,張明翠,陶海升,王倫. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2003(04)
[5]非線性光學(xué)材料的研究進展[J]. 張勇,王民權(quán). 材料導(dǎo)報. 1996(04)
博士論文
[1]TiO2納米片陣列薄膜的制備、改性及其光電化學(xué)性能研究[D]. 姚慧珍.吉林大學(xué) 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體/氧化鋅納米結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜的制備及其光電化學(xué)特性研究[D]. 馬晉文.吉林大學(xué) 2014
本文編號：3293550
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