多酸復(fù)合半導(dǎo)體材料在量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池及光導(dǎo)性能方面的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2018-03-25 14:10
本文選題:量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池 切入點(diǎn):多金屬氧酸鹽 出處:《東北師范大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池(簡(jiǎn)寫(xiě)QDSSCs),因具備低成本,制備簡(jiǎn)單及較大的吸光范圍等特點(diǎn)一直被廣泛研究。目前,已報(bào)道的此類電池效率高達(dá)11%,但是這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論效率。光陽(yáng)極和對(duì)電極是QDSSCs的兩個(gè)重要組成部分,本論文第二、三章就是分別優(yōu)化電池的這兩個(gè)組成部分,進(jìn)而提高電池效率。CdS半導(dǎo)體,是Ⅱ-Ⅵ族典型的化合物,具有高吸收系數(shù)以及低電阻率等性質(zhì),因此經(jīng)常被用在催化、光電和光導(dǎo)材料等方面。但是CdS受光激發(fā)后,自身的光生電子和空穴不能理想且高效地分離,這極大地限制了它的應(yīng)用。目前解決的辦法大多是將CdS與其他物質(zhì)復(fù)合,從而提高CdS的光導(dǎo)性能,這為CdS在光電器件方面的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。多金屬氧酸鹽,簡(jiǎn)稱多酸,是較好的電子中介。它能接收和轉(zhuǎn)輸半導(dǎo)體導(dǎo)帶上的光生電子,減少它和空穴的結(jié)合,使半導(dǎo)體的光電、光導(dǎo)性能得以提高。本論文將多酸分別引入CdS半導(dǎo)體材料及QDSSCs的光陽(yáng)極Ti O2中,改善其光導(dǎo)和光電性能。本論文中,采用物理方法制備(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2復(fù)合物,利用刮涂法制備(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2膜電極,然后以(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2膜電極為光陽(yáng)極,以Pt為對(duì)電極,多硫電解質(zhì)為電解液組成電池,對(duì)其電池性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,與單純的TiO2(7.9mA/cm2,0.94%)相比,以(n-Bu_4N)3PW12/Ti O2為光陽(yáng)極組成的QDSSCs取得光電流更高(10.41mA/cm2),電池效率更大(1.26%)。利用水熱法合成MoS_2-graphene(M-G)復(fù)合物,將其用做QDSSCs的對(duì)電極材料,對(duì)其電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。通過(guò)EIS和Tafel測(cè)試,M-G對(duì)電極Rct值為4.75?cm2,J0值為21.27mAcm-2,M-G對(duì)電極表現(xiàn)出較好的電催化性質(zhì),且以M-G對(duì)電極組成的電池效率為2.21%,其效率值要高于Pt和MoS_2對(duì)電極。利用水熱法制備SiW_(11)Co/CdS復(fù)合物的納米顆粒,然后對(duì)其復(fù)合材料進(jìn)行光電流響應(yīng),電流-電壓曲線等相關(guān)測(cè)試,與單純的CdS相比,復(fù)合5%SiW_(11)Co的Cd S光電流提高了約為50%,這表示光導(dǎo)性能得到提高。
[Abstract]:Quantum Dot sensitized Solar cells (QDSSCsO) have been widely studied for their advantages of low cost, simple preparation and large absorptivity. The reported efficiency of this type of battery is as high as 11 percent, but this is far lower than the theoretical efficiency. Photoanode and counter electrode are two important components of QDSSCs. In order to improve the efficiency of the cell, CDs semiconductors are typical compounds of 鈪,
本文編號(hào):1663480
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1663480.html
最近更新
教材專著