發(fā)布時(shí)間：2022-01-23 07:21

　　隨著化石燃料能源儲量的日益減少,人類社會迫切需要尋找替代能源來滿足不斷增長的能源需求。替代能源必須是高效的、成本合算的、環(huán)境友好的,在這種情況下,利用太陽能成為一個(gè)非常有吸引力的主張。光電轉(zhuǎn)換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化的主要技術(shù)之一,染料敏化太陽能電池和半導(dǎo)體光催化則是光電轉(zhuǎn)換的兩種重要途徑。本論文第一大部分在實(shí)驗(yàn)上制備了兩種類鈣鈦礦相氧化物/石墨烯復(fù)合材料并用作染料敏化太陽能電池對電極,且研究了它們在I-/I3-體系中的電催化性能。第二大部分在理論上運(yùn)用密度泛函理論,計(jì)算了一類新型類石墨烯材料Sc2C MXene的半導(dǎo)體性質(zhì),并分析了其在可見光光催化方面應(yīng)用的可能性。本論文主要研究內(nèi)容如下:（1）通過溶膠-凝膠自燃燒法成功制備了類鈣鈦礦相La0.65Sr0.35Mn03（LSMO）納米顆粒與石墨烯（RGO）的復(fù)合材料（LSMO@RGO）。由于LSMO納米粒子和RGO納米片之間的積極協(xié)同作用,LSMO@RGO納米復(fù)合材料對于還原三價(jià)碘I3-表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能。結(jié)果,用LSMO@RGO納米復(fù)合材料作為對電極的染料敏化太陽能電池（DSSC）光電轉(zhuǎn)換效率為6.57%,遠(yuǎn)高于純的LSMO對電極（... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＤＳＳＣ的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＤＳＳＣ??

這些敏化劑的效率取決于它們的穩(wěn)定性、光特性、電子噴射特性以及金屬??氧化物的錨定能力。目前最有效的染料敏化太陽能電池所用的染料是釕基有機(jī)金??屬敏化劑（如Ｎ３，?Ｎ７１９，黑色染料等），如圖１．２所示。在標(biāo)準(zhǔn)的全球空氣質(zhì)量??１．５（ＡＭ１．５）照明條件下，其功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了?１〇－丨１％【１８－２２］。??ＴＯＯＨ?＾ＯＯ?ＴＢＡ?ＴＢＡ＋?－ＯＯＣ??Ｈ〇ｏｃ＇ｒｒｆ?＾?ｈ＾ｙＶｔ?ｋ＾ｓ?－Ｋ／??．、＇，Ｎ?、夕．、ｆＬ，‘、?ＴＢＡ＾－ＣＸＫ：—４?Ｎ—Ｒｕ＾Ｎ＝Ｃ＝Ｓ??ＨＯＯＣ’１＾１＾〕?、、Ｓ??、丫’?、ｆ’?ＴＢＡ＋?－〇〇Ｃ??ＣＯＯＨ?ＣＯＯ?ＴＢＡ４＂??、、?Ｎ７１９?Ｂｌａｃｋ?ｄｙｅ??圖１．２常用敏化劑Ｎ３、Ｎ７１９、黑色染料的分子結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆＮ３，?Ｎ７１９?ａｎｄ?Ｂｌａｃｋ?ｄｙｅ??對電極。通常，將沉積在透明導(dǎo)電氧化物襯底上的薄鉑層用作染料敏化太陽??能電池的對電極。由于鉑價(jià)格昂貴，研究工作正在尋找替代鉑的方法１２３－２６］。ｃｈａ??等報(bào)道了具有密集的碳納米管（ＣＮＴ）微球填料作為染料敏化太陽能電池應(yīng)用的??對電極［２７１。研宄指出，基于ＣＮＴ微球的對電極（具有超過７０％的透明度），比由??Ｐｔ納米顆粒組成的對電極多８０％的轉(zhuǎn)換效率。Ｒａｍａｓａｍｙ等人報(bào)道了使用大孔徑??中孔碳對電極

Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＤＳＳＣ??通過染料敏化太陽能電池的物理模型可以更好的解釋每一過程是如何與電??池丨－Ｖ關(guān)系相關(guān)的。通常染料敏化太陽能電池的Ｉ－Ｖ關(guān)系可以等效為如圖１．．４的??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electrochemical reduction of graphene oxide films:Preparation,characterization and their electrochemical properties[J]. ZHANG Xiong,ZHANG DaCheng,CHEN Yao,SUN XianZhong & MA YanWei Institute of Electrical Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China.  Chinese Science Bulletin. 2012(23)
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本文編號：3603880