CdS量子點(diǎn)摻雜及共敏化對(duì)光陽極性能改進(jìn)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-07-20 20:34
CdS由于其合適的禁帶寬度、獨(dú)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn),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(duì)光陽極的光電化學(xué)性能進(jìn)行改進(jìn)。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(diǎn)（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(diǎn)沉積次數(shù)和鋅離子摻雜濃度對(duì)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(jí)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(diǎn)摻雜及共敏化對(duì)光陽極性能改進(jìn)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(zhǔn)卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分別對(duì)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(gè)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(gè)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(xiàn)】：
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(qiáng),田少華,宋偉朋,韋志仁,董國義,竇軍紅. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2005(03)
[2]量子點(diǎn)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(bào). 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(bào). 2003(02)
[4]功能性CdS納米熒光探針熒光增敏法測(cè)定人血清白蛋白[J]. 汪樂余,周運(yùn)友,朱昌青,張明翠,陶海升,王倫. 高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]非線性光學(xué)材料的研究進(jìn)展[J]. 張勇,王民權(quán). 材料導(dǎo)報(bào). 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(hào)：3293550
【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：55 頁
【學(xué)位級(jí)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(diǎn)摻雜及共敏化對(duì)光陽極性能改進(jìn)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(zhǔn)卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分別對(duì)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(gè)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(gè)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(xiàn)】：
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(qiáng),田少華,宋偉朋,韋志仁,董國義,竇軍紅. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2005(03)
[2]量子點(diǎn)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(bào). 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(bào). 2003(02)
[4]功能性CdS納米熒光探針熒光增敏法測(cè)定人血清白蛋白[J]. 汪樂余,周運(yùn)友,朱昌青,張明翠,陶海升,王倫. 高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]非線性光學(xué)材料的研究進(jìn)展[J]. 張勇,王民權(quán). 材料導(dǎo)報(bào). 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(hào)：3293550
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