隨著能源危機的不斷加劇,綠色可再生能源的研究和開發(fā)已成為目前各國科學(xué)家研究的熱點課題。在太陽能電池的研究發(fā)展中,我們發(fā)現(xiàn)解決其難以大范圍推廣最重要的是解決制造工藝復(fù)雜和污染、成本高等問題。因此,目前世界各國的主要研究方向和目標是尋找新型綠色太陽能電池材料,其中具有半導(dǎo)體性能的TiO₂已經(jīng)在光伏電池領(lǐng)域獲得了較好成效。但是由于Ti O₂的禁帶寬度較寬,限制了其只能吸收和利用太陽光中很小一部分的遠紫外光部分,導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)化效率較低,必須通過修飾和和改性來提高其吸收范圍和電子注入率。本文用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法（SILAR）制備了Cd S/PbS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜,利用量子點具有的多激子效應(yīng)和尺寸效應(yīng)等優(yōu)點,可以增大電子密度并且可以將TiO₂納米管的太陽光吸收范圍拓寬到可見光區(qū)。通過對陰、陽離子前驅(qū)液濃度、每次循環(huán)時間以及循環(huán)次數(shù)3個實驗條件的優(yōu)化,以得到較為理想的CdS/PbS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電極,并將其組裝成三明治結(jié)構(gòu)的光伏電池,研究分析其光電性能。實驗顯示:CdS/...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 太陽能電池的發(fā)展
    1.2 太陽能電池的分類
        1.2.1 硅基太陽能電池
        1.2.2 化合物薄膜太陽能電池
        1.2.3 染料敏化太陽能電池(DSSCs)
    1.3 量子點敏化太陽能電池(QDSCs)
        1.3.1 量子點作為光敏化劑的特性
        1.3.2 量子點敏化電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.4 TiO₂納米材料的研究
        1.4.1 TiO₂的晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 TiO₂的能帶結(jié)構(gòu)
        1.4.3 納米TiO₂的光電轉(zhuǎn)換原理與性質(zhì)
    1.5 TiO₂納米管的制備
        1.5.1 模板合成法
        1.5.2 水熱合成法
        1.5.3 陽極氧化法
    1.6 TiO₂納米管的改性
        1.6.1 貴金屬沉積
        1.6.2 非金屬沉積
        1.6.3 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.7 多金屬氧酸鹽概述
        1.7.1 多金屬氧酸鹽的基本結(jié)構(gòu)
        1.7.2 多金屬氧酸鹽的性質(zhì)
    1.8 選題依據(jù)及實驗內(nèi)容
    參考文獻
第二章 PbS/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗儀器與試劑
        2.2.2 TiO₂納米管的制備
        2.2.3 量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備
        2.2.4 量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜光伏電池的組裝
        2.2.5 量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜材料的表征及光電性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 TiO₂納米管和量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的表面形貌(SEM)分析
        2.3.2 TiO₂納米管和量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的XRD圖譜分析
        2.3.3 TiO₂納米管和量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的FI-IR圖譜分析
        2.3.4 量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換性能的測試
            2.2.4.1 陰、陽離子前驅(qū)液濃度對PbS/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換效率的影響
            2.2.4.2 循環(huán)時間對PbS/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換效率的影響
            2.2.4.3 循環(huán)次數(shù)對PbS/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換效率的影響
            2.2.4.4 TiO₂納米管、量子點敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換效率的對比
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 CdS/H4SiW12O40/TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備與光電性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗儀器與試劑
        3.2.2 SiW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備
        3.2.3 CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備
        3.2.4 CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換性能的測試
        3.2.5 CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的表征及光電性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的表面形貌(SEM)分析..
        3.3.2 CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的XRD圖譜分析
        3.3.3 TiO₂納米管和CdS和SiW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的FI-IR圖譜分析
        3.3.4 沉積條件的選擇
            3.3.4.1 SiW12沉積電壓的選擇
            3.3.4.2 SiW12濃度的選擇
            3.3.4.3 SiW12沉積時間的選擇
        3.3.5 SiW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
        3.3.6 SiW12/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
        3.3.7 CdS/SiW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 CdS/H3PW12O40/TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備與光電性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗儀器與試劑
        4.2.2 PW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜的制備
        4.2.3 CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜
        4.2.4 CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電轉(zhuǎn)換性能的測試
        4.2.5 CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的表征及光電性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的表面形貌(SEM)分析
        4.3.2 CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的XRD圖譜分析
        4.3.3 TiO₂納米管和CdS和PW12協(xié)同敏化TiO₂納米管復(fù)合薄膜的FI-IR圖譜分析
        4.3.4 沉積條件的選擇
            4.3.4.1 PW12沉積電壓的選擇
            4.3.4.2 PW12濃度的選擇
            4.3.4.3 PW12沉積時間的選擇
        4.3.5 PW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
        4.3.6 PW12/CdS/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
        4.3.7 CdS/PW12/TiO₂納米管復(fù)合薄膜光電性能的研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 結(jié)論
致謝
作者簡介
附件



本文編號：4038520