基于新型對(duì)電極和光陽(yáng)極的染料敏化太陽(yáng)能電池光伏性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-14 04:39
Michael Gr?tzel和Brian O’Regan于1991年首次提出染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)。鑒于DSSCs具有制備工藝簡(jiǎn)單,成本低,環(huán)境友好,性價(jià)比高,可柔性集成等優(yōu)勢(shì),引起全世界政府和科學(xué)家的高度重視,成為非常有前途的第三代光伏電池;仡20余年的發(fā)展歷程,DSSCs的每一次技術(shù)和性能上的突破都是建立在材料與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和創(chuàng)新基礎(chǔ)上。通過科學(xué)家們的不懈努力,DSSCs的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)已從最初的7%提升到13%,具有廣闊的商業(yè)前景。典型的DSSCs結(jié)構(gòu)包括光陽(yáng)極、敏化劑、電解質(zhì)和對(duì)電極等。本文將在前人研究基礎(chǔ)上開展高性能DSSCs對(duì)電極和光陽(yáng)極的研究工作。對(duì)電極的主要任務(wù)是收集外電路的電子并催化電解質(zhì)(如I3-/I-)的還原反應(yīng);介孔光陽(yáng)極主要作為吸附染料的載體和光生電子傳輸?shù)酵怆娐返闹匾ǖ。本文一方面探索新型?duì)電極材料,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)電極材料的組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升電化學(xué)催化活性;另一方面優(yōu)化設(shè)計(jì)光陽(yáng)極結(jié)構(gòu),改善光生電荷傳輸并抑制電荷復(fù)合,進(jìn)而提高電荷收集效率。通過循環(huán)伏安(C-V),電化學(xué)阻抗譜(EIS),塔菲爾極化,強(qiáng)度調(diào)制光電流...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 太陽(yáng)能電池概述
1.1.1 太陽(yáng)光譜
1.1.2 太陽(yáng)能電池器件物理
1.1.3 太陽(yáng)能電池分類
1.1.4 太陽(yáng)能電池伏安特性
1.1.5 能量轉(zhuǎn)換效率
1.2 染料敏化太陽(yáng)能電池
1.2.1 基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 工作原理
1.2.3 染料敏化光陽(yáng)極的制備與電池組裝
1.2.4 表征方法及性能評(píng)價(jià)
1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池關(guān)鍵材料的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 光陽(yáng)極
1.3.2 敏化劑
1.3.3 電解質(zhì)
1.3.4 對(duì)電極
1.4 全文的主要工作與創(chuàng)新
1.5 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 碳納米管氣凝膠對(duì)電極的制備與光伏性能研究
2.1 引言
2.2 碳納米管氣凝膠的制備與表征
2.2.1 制備
2.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 對(duì)電極催化性能分析
2.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
2.3.3 成本分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 碳納米管氣凝膠/Pt復(fù)合對(duì)電極的制備與光伏性能研究
3.1 引言
3.2 碳納米管氣凝膠/Pt復(fù)合材料的制備與表征
3.2.1 制備
3.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 對(duì)電極催化性能分析
3.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳納米管氣凝膠/CoS2復(fù)合對(duì)電極制備與光伏性能研究
4.1 引言
4.2 碳納米管氣凝膠/CoS2復(fù)合材料的制備與表征
4.2.1 制備
4.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 對(duì)電極催化性能分析
4.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 導(dǎo)電鈣鈦礦釕酸鍶薄膜對(duì)電極的影響機(jī)制研究
5.1 引言
5.2 釕酸鍶薄膜的制備與表征
5.2.1 制備
5.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 內(nèi)應(yīng)力對(duì)對(duì)電極催化活性的影響分析
5.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于ITO夾層光陽(yáng)極的電荷輸運(yùn)機(jī)制研究
6.1 引言
6.2 光陽(yáng)極的制備與表征
6.2.1 制備
6.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 光陽(yáng)極的電荷輸運(yùn)特性研究
6.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):2976230
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 太陽(yáng)能電池概述
1.1.1 太陽(yáng)光譜
1.1.2 太陽(yáng)能電池器件物理
1.1.3 太陽(yáng)能電池分類
1.1.4 太陽(yáng)能電池伏安特性
1.1.5 能量轉(zhuǎn)換效率
1.2 染料敏化太陽(yáng)能電池
1.2.1 基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 工作原理
1.2.3 染料敏化光陽(yáng)極的制備與電池組裝
1.2.4 表征方法及性能評(píng)價(jià)
1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池關(guān)鍵材料的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 光陽(yáng)極
1.3.2 敏化劑
1.3.3 電解質(zhì)
1.3.4 對(duì)電極
1.4 全文的主要工作與創(chuàng)新
1.5 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 碳納米管氣凝膠對(duì)電極的制備與光伏性能研究
2.1 引言
2.2 碳納米管氣凝膠的制備與表征
2.2.1 制備
2.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 對(duì)電極催化性能分析
2.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
2.3.3 成本分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 碳納米管氣凝膠/Pt復(fù)合對(duì)電極的制備與光伏性能研究
3.1 引言
3.2 碳納米管氣凝膠/Pt復(fù)合材料的制備與表征
3.2.1 制備
3.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 對(duì)電極催化性能分析
3.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳納米管氣凝膠/CoS2復(fù)合對(duì)電極制備與光伏性能研究
4.1 引言
4.2 碳納米管氣凝膠/CoS2復(fù)合材料的制備與表征
4.2.1 制備
4.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 對(duì)電極催化性能分析
4.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 導(dǎo)電鈣鈦礦釕酸鍶薄膜對(duì)電極的影響機(jī)制研究
5.1 引言
5.2 釕酸鍶薄膜的制備與表征
5.2.1 制備
5.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 內(nèi)應(yīng)力對(duì)對(duì)電極催化活性的影響分析
5.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于ITO夾層光陽(yáng)極的電荷輸運(yùn)機(jī)制研究
6.1 引言
6.2 光陽(yáng)極的制備與表征
6.2.1 制備
6.2.2 形貌及結(jié)構(gòu)表征
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 光陽(yáng)極的電荷輸運(yùn)特性研究
6.3.2 完整電池光伏性能測(cè)試與分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):2976230
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