發(fā)布時間：2021-08-08 11:59

　　目前,能源危機已經(jīng)成為影響世界經(jīng)濟與社會發(fā)展的一個重大的國際性問題。傳統(tǒng)化石能源如煤炭、石油、天然氣的日益枯竭,使得人們迫切需要尋找到一種可持續(xù)的清潔能源以減少化石燃料的使用。太陽能不僅最易為人類獲得,而且可以說一種取之不盡用之不竭的能源,因而被公認為一種最有潛力的新型能源。然而,人類很難直接利用太陽光的輻射能量,一般都要將太陽能轉化為可直接利用的電能、化學能等從而加以儲存和利用。其中,鈣鈦礦太陽能電池和光電解水制氫系統(tǒng)是近年來太陽能應用的研究熱點,受到了各國科學家的廣泛關注。其面臨的主要問題是如何采取合理的手段提高太陽能的轉化效率,為此,研究者提出了多種改進辦法。其中,合理的電極結構設計被證明是一種行之有效的辦法,例如反蛋白石（IO）結構由于其具有獨特的光學特性及大的比表面積,能夠有效改善器件光吸收能力,提高光電轉化效率。本文就將反蛋白石結構在光電解水以及無機鈣鈦礦太陽能電池中的應用進行了系統(tǒng)的研究,揭示了該結構與光捕獲、載流子傳輸以及光電轉換效率之間的關系,主要研究內容如下:（1）以單分散的聚苯乙烯微球為模板,采用溶脹-收縮法以及溶膠-凝膠法制備BiVO4/SnO2IO結構,采用S... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?一些常見半導體能帶位置與水分解電位示意圖

?丫??？ａ?ｉ?ｙ??〇ｘ??圖１－２?￥丐欽礦晶體結構不意圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ．??鈣鈦礦材料具有很多優(yōu)點，一是其吸收系數(shù)高且?guī)逗线m：以ＣＨ３ＮＨ２ＰｂＩ３??（簡寫為ＭＡＰｂｌ３）為例，它在可見光范圍內的吸收系數(shù)約為ｌＯＳｃｒｒｒ１，光吸收??能力比常用的有機染料高１０倍以上，其帶隙約為１．５?ｅＶ，４００?ｎｍ厚的薄膜即??可吸收可見光范圍內的所有光子；二是鈣鈦礦材料具有優(yōu)異的載流子傳輸性能，??它能高效傳輸電子和空穴，其載流子傳輸距離大于１?ｆｉｍ，且載流子壽命遠遠長??于其它太陽能電池材料，所以特別適合作為太陽能電池的光吸收材料。??常見的鈣鈦礦太陽能電池一般由電子傳輸層，光吸收層，空穴傳輸層和金屬??對電極組成

于其它太陽能電池材料，所以特別適合作為太陽能電池的光吸收材料。??常見的鈣鈦礦太陽能電池一般由電子傳輸層，光吸收層，空穴傳輸層和金屬??對電極組成，如圖１－３所示。??金鉍對電極?ｊ??空穴傳輸層??：纖??致密Ｔｉ０２傳輸層??導電玻＿基底?：??圖１－３常規(guī)平面鈣鈦礦太陽能電池結構示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｍｏｎ?ｐｌａｎａｒ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??鈣鈦礦太陽能電池的工作基于半導體的光生伏特效應，在光照情況下，當光??子能量大于鈣鈦礦材料的禁帶寬度時，鈣鈦礦層受到光激發(fā)產(chǎn)生電子、空穴對。??由于鈣鈦礦層的導帶能級高于ＴｉＣｈ層，導帶中的電子就會注入到Ｔｉ〇２電子傳??９??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fabrication of quantum-sized Cd S-coated Ti O2 nanotube array with efficient photoelectrochemical performance using modified successive ionic layer absorption and reaction（SILAR） method[J]. Na Lu,Yan Su,Jingyuan Li,Hongtao Yu,Xie Quan.  Science Bulletin. 2015(14)

碩士論文
[1]光伏發(fā)電項目綜合效益評價研究[D]. 江富平.湖北工業(yè)大學 2016
[2]低維窄帶隙TiO2、ZnO復合材料的制備及其光催化性能研究[D]. 馮婷.遼寧大學 2016
[3]中國能源結構與碳排放強度的關系研究[D]. 彭旭.華北電力大學 2016



本文編號：3329916