本文關(guān)鍵詞：金屬硫?qū)倩衔锛{米材料的合成及其光伏性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太陽(yáng)能電池作為一種永續(xù)的新型能源,具有無(wú)污染、儲(chǔ)量大、能夠直接利用等優(yōu)點(diǎn)。在能源利用方面具有特殊的優(yōu)勢(shì),尤其是將其應(yīng)用于建筑物的屋頂,建造大規(guī)模的屋頂發(fā)電站,可以減少目前電力系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸送所產(chǎn)生的能源損耗。然而,太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,由于生產(chǎn)成本高、轉(zhuǎn)化效率不高等因素仍然沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用。因此,尋找低成本、高轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池材料具有高度的實(shí)際意義,是世界各國(guó)科學(xué)家的研究重點(diǎn)。染料敏化太陽(yáng)能電池以其較高的轉(zhuǎn)化效率、簡(jiǎn)易的組裝技術(shù)、低能耗和零污染等優(yōu)點(diǎn)引起了廣泛的關(guān)注。金屬硫?qū)倩衔锛{米材料以其獨(dú)特的成鍵特點(diǎn)和特殊結(jié)構(gòu),在電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等學(xué)科表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,成為近年來(lái)納米材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其中,SnS,SnS2等錫硫化合物是重要的中間帶半導(dǎo)體材料,也是重要的納米催化劑材料。相關(guān)研究表明納米結(jié)構(gòu)的錫硫化合物材料有望在鋰離子電池、光電子元器件、催化劑、光伏發(fā)電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí),金屬硫化物與石墨烯(RGO)的復(fù)合被認(rèn)為是提高材料催化及電學(xué)性能的重要手段。對(duì)于SnSx納米材料及其與RGO的復(fù)合材料的研究目前已取得了很大的進(jìn)展,但在一些方面(比如石墨烯的團(tuán)聚問(wèn)題、催化劑的催化效果、復(fù)合材料微觀形貌的控制等)仍然存在著很多挑戰(zhàn)�；诖�,本文以SnSx納米材料及其與RGO的復(fù)合材料為研究對(duì)象,并探究了其作為染料敏化太陽(yáng)能對(duì)電極材料的性能。本論文分為五章。第一章首先分析了SnSx的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),電學(xué)、光學(xué)性質(zhì),及其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。然后介紹了光伏材料方面的最新研究進(jìn)展,尤其是染料敏化太陽(yáng)能對(duì)電極材料的最新進(jìn)展。第二章主要介紹了通過(guò)溶劑熱法合成了具有(001)晶面取向生長(zhǎng)的SnS2納米材料。通過(guò)調(diào)節(jié)混合溶劑的比例,SnS2的(001)晶面表現(xiàn)出一定的擇優(yōu)取向,I-V特性及電化學(xué)性能測(cè)試表明沿(001)晶面取向生長(zhǎng)的SnS2,相應(yīng)的電池表現(xiàn)出較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較好的電化學(xué)性能。第三章主要研究了SnS2和RGO復(fù)合材料的溶劑熱合成并探究其I-V特性及電化學(xué)性能。結(jié)果表明,在SnS2與RGO協(xié)同作用下,復(fù)合材料的性能相對(duì)于單獨(dú)的SnS2或RGO都有顯著的提高。第四章主要探究了溶劑熱法合成的SnS2與RGO原料進(jìn)行簡(jiǎn)易物理混合后用作染料敏化太陽(yáng)能對(duì)電極材料時(shí)性能。初步探索了SnS2與RGO的物理協(xié)同機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),在混合6%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RGO時(shí),SnS2/RGO電極表現(xiàn)出較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較好的電化學(xué)性能。第五章主要探索了對(duì)電極制備的后續(xù)退火過(guò)程對(duì)材料相變的影響。利用后續(xù)退火將結(jié)晶度差的SnS2轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶度較好的SnS納米材料,同時(shí)研究了其與RGO的復(fù)合過(guò)程。I-V特性及電化學(xué)性能測(cè)試表明,與結(jié)晶度較差的SnS2及其與RGO復(fù)合材料相比,經(jīng)退火相變之后的SnS及其與RGO復(fù)合材料均表現(xiàn)出更高的效率和更好的性能。
【關(guān)鍵詞】：SnS_x RGO 納米復(fù)合材料 太陽(yáng)能電池 對(duì)電極
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展9-10
• 1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極材料的發(fā)展與前景展望10-11
• 1.4 本文的思路及內(nèi)容11-13
• 第二章 SnS_2納米顆粒的可控合成及在染料敏化太陽(yáng)能電池上的應(yīng)用13-19
• 2.1 引言13
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分13-15
• 2.2.1 樣品的制備13-14
• 2.2.2 材料的表征14
• 2.2.3 光伏性能測(cè)試14-15
• 2.3 結(jié)果與討論15-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 SnS_2和RGO復(fù)合材料的溶劑熱合成和I-V及電化學(xué)性能的研究19-31
• 3.1 引言19-20
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分20-22
• 3.2.1 GO的合成20
• 3.2.2 SnS_2@RGO復(fù)合材料以及SnS_2納米顆粒的合成20
• 3.2.3 材料的表征20-21
• 3.2.4 對(duì)電極的制作21
• 3.2.5 組裝染料敏化太陽(yáng)能電池21-22
• 3.2.6 電化學(xué)表征測(cè)試22
• 3.2.7 光伏性能的測(cè)試22
• 3.3 結(jié)果與討論22-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 物理混合RGO對(duì)于SnS_2納米材料I-V及電化學(xué)性能的影響31-44
• 4.1 引言31-32
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分32-35
• 4.2.1 SnS_2微球,GO及RGO的合成32-33
• 4.2.2 染料敏化太陽(yáng)能電池的組裝33
• 4.2.3 材料的表征33-34
• 4.2.4 光伏性能的測(cè)試34-35
• 4.3 結(jié)果與討論35-43
• 4.3.1 材料的表征結(jié)果35-37
• 4.3.2 電池的光伏性能測(cè)試結(jié)果37-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第五章 退火相變?cè)谌玖厦艋?yáng)能電池制作過(guò)程中的應(yīng)用---以SnS為例44-56
• 5.1 引言44-45
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分45-47
• 5.2.1 氧化石墨(GO),SnS_2,SnS_2/RGO的制備45
• 5.2.2 樣品的表征45-46
• 5.2.3 對(duì)電極的制作及電池的組裝46
• 5.2.4 電化學(xué)及光伏性能表征46-47
• 5.3 結(jié)果與討論47-55
• 5.3.1 材料的表征結(jié)果47-51
• 5.3.2 染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極光伏性能的表征51-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文70

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本文編號(hào)：492909