量子點(diǎn)敏化太陽能電池由于制備工藝簡單、成本低和理論轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前,在量子點(diǎn)敏化太陽能電池結(jié)構(gòu)中常用的寬帶隙半導(dǎo)體氧化物主要有TiO₂、ZnO和SnO₂。但由于它們禁帶寬度較大,所以只能吸收紫外光,從而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。為了解決這一問題,常用的方法就是采用窄帶隙半導(dǎo)體作為敏化劑與氧化物進(jìn)行復(fù)合。本文則使用窄帶隙半導(dǎo)體CdSe（1.7 eV）代替寬帶隙半導(dǎo)體氧化物作為量子點(diǎn)敏化太陽能電池的基底,同時使用PbS（0.4 eV）和Ag₂S（1.1 eV）量子點(diǎn)作為敏化劑與其進(jìn)行復(fù)合,最終實(shí)現(xiàn)了CdSe光電極的光吸收范圍的拓寬和光電轉(zhuǎn)換性能的提升。本論文開展了以下三個方面的工作。1.采用電沉積法制備出CdSe納米棒陣列薄膜,經(jīng)一定溫度退火處理后,采用連續(xù)離子層吸附法分別以PbNO₃和Na₂S作為Pb⁺和S^2-的離子源對CdSe納米棒陣列進(jìn)行敏化,制備出CdSe/PbS納米復(fù)合材料。隨后對樣品進(jìn)行了一系列表征,... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各類太陽能電池的效率追蹤圖

的制備出了第三代太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池是一種新型的第三代太陽能電池[33-35]，因?yàn)槠涑杀镜�，制備，光電轉(zhuǎn)換效率易提高等優(yōu)點(diǎn)成為近年來材料科學(xué)領(lǐng)域科研工作者的重點(diǎn)研究對短幾年，鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展突飛猛進(jìn)，電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)從剛剛開 3.8%到如今的 23.3%，這樣的電池效率完全可以與硅基太陽能電池相媲美，甚至超，這也為太陽能電池的發(fā)展打開了新的領(lǐng)域。鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)最初就是 CaTiO3，而現(xiàn)如今，在科學(xué)界研究者們將類似于 CaT構(gòu)的這一類材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦，表示為 ABX3。這種典型的結(jié)構(gòu)是由 GoldSmith十世紀(jì)二十年代時提出的，理想的晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方結(jié)構(gòu)（圖 1.2(a)），A+位胞的頂端，X-位于晶胞的面心，而 B2+則用于填充立方八面體的空隙。而在實(shí)際出現(xiàn)配位多面體結(jié)構(gòu)（圖 1.2(b)），這種結(jié)構(gòu)主要是 B2+與六個 X-相鄰，在強(qiáng)配位用下構(gòu)成了配位八面體的結(jié)構(gòu)，形成了一個三維的無機(jī)構(gòu)架，而 A+為了維持整個的平衡則被放在了無機(jī)構(gòu)架的中心位置，這樣就構(gòu)成了一個完整的鈣鈦礦分子。是因?yàn)檫@樣一個特殊的結(jié)構(gòu)造就了鈣鈦礦良好的吸光性，使其可以應(yīng)用于太陽能的制備。

的制備出了第三代太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池是一種新型的第三代太陽能電池[33-35]，因?yàn)槠涑杀镜�，制備，光電轉(zhuǎn)換效率易提高等優(yōu)點(diǎn)成為近年來材料科學(xué)領(lǐng)域科研工作者的重點(diǎn)研究對短幾年，鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展突飛猛進(jìn)，電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)從剛剛開 3.8%到如今的 23.3%，這樣的電池效率完全可以與硅基太陽能電池相媲美，甚至超，這也為太陽能電池的發(fā)展打開了新的領(lǐng)域。鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)最初就是 CaTiO3，而現(xiàn)如今，在科學(xué)界研究者們將類似于 CaT構(gòu)的這一類材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦，表示為 ABX3。這種典型的結(jié)構(gòu)是由 GoldSmith十世紀(jì)二十年代時提出的，理想的晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方結(jié)構(gòu)（圖 1.2(a)），A+位胞的頂端，X-位于晶胞的面心，而 B2+則用于填充立方八面體的空隙。而在實(shí)際出現(xiàn)配位多面體結(jié)構(gòu)（圖 1.2(b)），這種結(jié)構(gòu)主要是 B2+與六個 X-相鄰，在強(qiáng)配位用下構(gòu)成了配位八面體的結(jié)構(gòu)，形成了一個三維的無機(jī)構(gòu)架，而 A+為了維持整個的平衡則被放在了無機(jī)構(gòu)架的中心位置，這樣就構(gòu)成了一個完整的鈣鈦礦分子。是因?yàn)檫@樣一個特殊的結(jié)構(gòu)造就了鈣鈦礦良好的吸光性，使其可以應(yīng)用于太陽能的制備。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]基于TiO2薄膜的染料敏化和鈣鈦礦太陽能電池制備及性能研究[D]. 閆浩然.西南交通大學(xué) 2017
[2]敏化太陽能電池電極材料的制備與性能研究[D]. 袁之敏.山東大學(xué) 2017
[3]基于ZnO和TiO2納米結(jié)構(gòu)敏化太陽能電池的光電化學(xué)性能[D]. 劉榮.湖北大學(xué) 2016
[4]CdSe微納結(jié)構(gòu)的制備及其光電性能研究[D]. 田樂成.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]低溫等離子體輔助真空閃蒸法制備鈣鈦礦太陽能電池[D]. 王雨萌.北京印刷學(xué)院 2019
[2]ZnO基染料敏化太陽能電池復(fù)合光陽極的制備及表面改性研究[D]. 周小風(fēng).新疆大學(xué) 2018
[3]量子點(diǎn)敏化太陽能電池的對電極制備與性能優(yōu)化研究[D]. 袁蓓蕾.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[4]新型染料敏化太陽能電池復(fù)合光陽極的制備及研究[D]. 康小輝.西南石油大學(xué) 2015
[5]ZnO/TiO2復(fù)合基染料敏化太陽能電池的制備與研究[D]. 高智丹.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2015



本文編號：2912282