CdSe/CdS異質(zhì)結(jié)光敏化TiO 2 工藝及性能研究
發(fā)布時(shí)間：2021-11-12 14:00
納米晶TiO2的禁帶寬度約為3.2 eV,由于具有合適的導(dǎo)帶位置、穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn),常作為寬帶隙半導(dǎo)體材料應(yīng)用在敏化太陽能電池的光電陽極中。室溫下CdSe的禁帶寬度為1.7 eV,CdS的禁帶寬度為2.25 eV,二者可直接利用可見光的能量,CdSe和CdS常單獨(dú)或共同作為敏化劑應(yīng)用在敏化太陽能電池的光電陽極中,以擴(kuò)大TiO2光吸收范圍,提高光電轉(zhuǎn)換效率。TiO2形貌對(duì)光電陽極的光電性能也有影響,本文采用水熱合成法,在導(dǎo)電玻璃上制備出銳鈦礦TiO2納米片和金紅石TiO2納米棒陣列薄膜,采用Cd S和CdSe共敏化TiO2納米片和TiO2納米棒形成CdSe/CdS/TiO2異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜,確定最佳的共敏化沉積次數(shù),并研究不同熱處理溫度對(duì)異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜光電性能的影響。（1）采用循環(huán)伏安法在導(dǎo)電玻璃上制備出光電性能較佳的CdSe（4）/Cd S（5）納米薄膜,其短路電流密度為1.78 mA·cm<...
【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：125 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
染料敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 量子點(diǎn)敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)圖和工作原理[27]2 Basic structure diagram and work principle of quantum dot sensitized solar cells[量子點(diǎn)敏化太陽能電池的一個(gè)工作循環(huán)是過程（1）（2）（3），過程子-空穴復(fù)合的幾率增大將使電池的光電流降低，進(jìn)而使得光電轉(zhuǎn)化 TiO2在量子點(diǎn)敏化太陽能電池的應(yīng)用 Sharma 等人[43]總結(jié)了最近幾年 QDSSCs 的各種結(jié)構(gòu)以及性能參數(shù)示。從表中可以看出多數(shù) QDSSCs 的結(jié)構(gòu)中光電陽極是以納米晶 T體材料，電解液是多硫電解液，以硒化鎘（CdSe）、硫化鎘（CdS）光吸收劑）。
圖 1-3 所示是幾種半導(dǎo)體在 pH=1 的含水電解液中的能帶結(jié)構(gòu)圖[2]，其中禁帶寬度約為 3.2 eV，由于具有合適的導(dǎo)帶位置、穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能、無毒等優(yōu)點(diǎn)，TiO2常被用在敏化太陽能電池的光電陽極中作為寬帶隙半]。量子點(diǎn)敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理圖（圖 1-2）可知，QDSSC的根本原因在于量子點(diǎn)與 TiO2界面之間發(fā)生電荷分離。因此，提高光電與 TiO2界面間的電子-空穴的分離效率有利于提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。iO2的形貌會(huì)影響其光電化學(xué)性能，不同的 TiO2的納米結(jié)構(gòu)對(duì) QDSSCs 的有重要的影響，其中比表面積大的納米結(jié)構(gòu)能夠增加量子點(diǎn)的吸附量從而用率；高度有序的 TiO2納米結(jié)構(gòu)，能夠提供快速的電子傳輸通道，減小電合的幾率。目前已合成了多種形貌的納米 TiO2結(jié)構(gòu)，如納米顆粒、納米納米棒、納米片等。其中納米顆粒、納米線、納米棒、納米管形貌的 TiO
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CdSe/CdS納米顆粒共敏化ZnO光電極的制備及光電化學(xué)性能研究[J]. 毛永強(qiáng),王繼仁,李娜. 化工新型材料. 2016(07)
[2]退火溫度對(duì)CdSe納米薄膜的形成及光電性能影響[J]. 徐哲,薛晉波,楊慧娟,武軍偉,胡蘭青. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]Fraunhofer研究的“n型”單晶硅太陽能電池效率達(dá)到23.4%[J]. 章從福. 半導(dǎo)體信息. 2009(06)
[4]納米晶體化學(xué)太陽電池的研究[J]. 戴松元,王孔嘉,鄔欽崇,王瑜. 太陽能學(xué)報(bào). 1997(02)
博士論文
[1]基于TiO2光陽極的敏化太陽能電池研究[D]. 李薇馨.華中科技大學(xué) 2016
[2]基于TiO2光陽極染料敏化太陽能電池的制備與性能研究[D]. 郭恩言.山東大學(xué) 2015
[3]基于TiO2納米管陣列的量子點(diǎn)敏化太陽能電池的研究[D]. 李振.天津大學(xué) 2015
碩士論文
[1]CdSe/TiO2納米片復(fù)合薄膜的制備及其光電性能研究[D]. 武軍偉.太原理工大學(xué) 2017
[2]CdSe/TiO2異質(zhì)結(jié)薄膜的制備及其光電性能研究[D]. 徐哲.太原理工大學(xué) 2016
本文編號(hào)：3491053
【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：125 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
染料敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 量子點(diǎn)敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)圖和工作原理[27]2 Basic structure diagram and work principle of quantum dot sensitized solar cells[量子點(diǎn)敏化太陽能電池的一個(gè)工作循環(huán)是過程（1）（2）（3），過程子-空穴復(fù)合的幾率增大將使電池的光電流降低，進(jìn)而使得光電轉(zhuǎn)化 TiO2在量子點(diǎn)敏化太陽能電池的應(yīng)用 Sharma 等人[43]總結(jié)了最近幾年 QDSSCs 的各種結(jié)構(gòu)以及性能參數(shù)示。從表中可以看出多數(shù) QDSSCs 的結(jié)構(gòu)中光電陽極是以納米晶 T體材料，電解液是多硫電解液，以硒化鎘（CdSe）、硫化鎘（CdS）光吸收劑）。
圖 1-3 所示是幾種半導(dǎo)體在 pH=1 的含水電解液中的能帶結(jié)構(gòu)圖[2]，其中禁帶寬度約為 3.2 eV，由于具有合適的導(dǎo)帶位置、穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能、無毒等優(yōu)點(diǎn)，TiO2常被用在敏化太陽能電池的光電陽極中作為寬帶隙半]。量子點(diǎn)敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理圖（圖 1-2）可知，QDSSC的根本原因在于量子點(diǎn)與 TiO2界面之間發(fā)生電荷分離。因此，提高光電與 TiO2界面間的電子-空穴的分離效率有利于提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。iO2的形貌會(huì)影響其光電化學(xué)性能，不同的 TiO2的納米結(jié)構(gòu)對(duì) QDSSCs 的有重要的影響，其中比表面積大的納米結(jié)構(gòu)能夠增加量子點(diǎn)的吸附量從而用率；高度有序的 TiO2納米結(jié)構(gòu)，能夠提供快速的電子傳輸通道，減小電合的幾率。目前已合成了多種形貌的納米 TiO2結(jié)構(gòu)，如納米顆粒、納米納米棒、納米片等。其中納米顆粒、納米線、納米棒、納米管形貌的 TiO
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CdSe/CdS納米顆粒共敏化ZnO光電極的制備及光電化學(xué)性能研究[J]. 毛永強(qiáng),王繼仁,李娜. 化工新型材料. 2016(07)
[2]退火溫度對(duì)CdSe納米薄膜的形成及光電性能影響[J]. 徐哲,薛晉波,楊慧娟,武軍偉,胡蘭青. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]Fraunhofer研究的“n型”單晶硅太陽能電池效率達(dá)到23.4%[J]. 章從福. 半導(dǎo)體信息. 2009(06)
[4]納米晶體化學(xué)太陽電池的研究[J]. 戴松元,王孔嘉,鄔欽崇,王瑜. 太陽能學(xué)報(bào). 1997(02)
博士論文
[1]基于TiO2光陽極的敏化太陽能電池研究[D]. 李薇馨.華中科技大學(xué) 2016
[2]基于TiO2光陽極染料敏化太陽能電池的制備與性能研究[D]. 郭恩言.山東大學(xué) 2015
[3]基于TiO2納米管陣列的量子點(diǎn)敏化太陽能電池的研究[D]. 李振.天津大學(xué) 2015
碩士論文
[1]CdSe/TiO2納米片復(fù)合薄膜的制備及其光電性能研究[D]. 武軍偉.太原理工大學(xué) 2017
[2]CdSe/TiO2異質(zhì)結(jié)薄膜的制備及其光電性能研究[D]. 徐哲.太原理工大學(xué) 2016
本文編號(hào)：3491053
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