隨著人類社會和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,能源危機(jī)和環(huán)境污染成為了全球面臨的兩個最嚴(yán)峻的問題,研究和開發(fā)環(huán)�？稍偕男履茉闯蔀榱艘环N必然趨勢。太陽能由于儲量大、普遍、清潔可再生等等優(yōu)點而成為最具開發(fā)潛力的新能源之一。做為第三代太陽能電池,量子點敏化太陽能電池（QDSSC）由于具有多激子效應(yīng)、小帶效應(yīng)、禁帶寬度隨尺寸可調(diào)節(jié)效應(yīng),理論上具有極高的光電轉(zhuǎn)換效率而備受關(guān)注。但是,由于量子點有效負(fù)載率低,電子傳輸阻力大,嚴(yán)重的界面電荷復(fù)合,吸波范圍窄等等因素的影響,QDSSC的光電轉(zhuǎn)換效率目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于傳統(tǒng)的硅基太陽能電池和最新的鈣鈦礦太陽能電池。因此本文以提高量子點有效負(fù)載率、提高光生電子傳輸效率、拓寬光陽極吸波范圍、提高可見光吸收強(qiáng)度、改善界面為目標(biāo),設(shè)計并實現(xiàn)了多孔二氧化鈦（TiO₂）納米顆粒薄膜,TiO₂納米顆粒/納米片復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜,上轉(zhuǎn)換納米粒子/TiO₂納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜,金（Au）納米粒子修飾TiO₂納米棒陣列復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜并應(yīng)用于QDSSC光陽極。詳細(xì)的研究了這幾種結(jié)構(gòu)對太陽能電池性能的影響。主要研究... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 太陽能電池的發(fā)展歷史與分類
    1.3 QDSSC的結(jié)構(gòu)以及原理
        1.3.1 QDSSC的工作原理
        1.3.2 QDSSC的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 對電極
        1.3.4 電解質(zhì)
        1.3.5 半導(dǎo)體量子點
        1.3.6 導(dǎo)電玻璃基底
        1.3.7 寬帶系氧化物骨架結(jié)構(gòu)
    1.4 本論文的主要學(xué)術(shù)思想和研究內(nèi)容
第2章 實驗試劑和儀器
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 測試方法
        2.3.1 X射線衍射（XRD）
        2.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）
        2.3.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.3.4 電池性能測試（J-V，IPCE）
2薄膜光陽極">第3章 CNP模板輔助制備介孔TiO₂薄膜光陽極
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 CNPs的合成
2介孔薄膜">        3.2.2 CNPs模板制備TiO₂介孔薄膜
2介孔薄膜的制備">        3.2.3 CdSe-CdS共敏化TiO₂介孔薄膜的制備
        3.2.4 QDSSC的組裝
    3.3 結(jié)果與討論
2介孔薄膜形貌的影響">        3.3.1 CNPs模板摻入量對TiO₂介孔薄膜形貌的影響
        3.3.2 CNPs模板的形貌表征
2薄膜的物相分析">        3.3.3 CNPs模板輔助介孔TiO₂薄膜的物相分析
2薄膜的比表面積和孔徑分布分析">        3.3.4 介孔TiO₂薄膜的比表面積和孔徑分布分析
2介孔薄膜制備的QDSSC的光電性能研究">        3.3.5 TiO₂介孔薄膜制備的QDSSC的光電性能研究
2介孔薄膜制備的QDSSC的IPCE研究">        3.3.6 TiO₂介孔薄膜制備的QDSSC的IPCE研究
2介孔薄膜漫反射性能的影響">        3.3.7 CNPs模板摻入量對TiO₂介孔薄膜漫反射性能的影響
2介孔薄膜制備的光陽極的UV-visible吸收表征">        3.3.8 TiO₂介孔薄膜制備的光陽極的UV-visible吸收表征
2介孔薄膜制備的QDSSC的交流阻抗分析">        3.3.9 TiO₂介孔薄膜制備的QDSSC的交流阻抗分析
        3.3.10 QDSSC光陽極結(jié)構(gòu)及機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
2納米顆粒/納米片（NS）復(fù)合結(jié)構(gòu)光陽極性能研究">第4章 TiO₂納米顆粒/納米片（NS）復(fù)合結(jié)構(gòu)光陽極性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
2 NS的合成">        4.2.1 TiO₂ NS的合成
2納米顆粒NS復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜的制備">        4.2.2 TiO₂納米顆粒NS復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜的制備
        4.2.3 電池的組裝
    4.3 結(jié)果與討論
2納米顆粒NS復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜的形貌表征">        4.3.1 TiO₂納米顆粒NS復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜的形貌表征
        4.3.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜的XRD、比表面積分析
        4.3.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜制備光陽極的光學(xué)性能測試
        4.3.4 QDSSC的光電和電化學(xué)性能分析
2納米顆粒薄膜光陽極結(jié)構(gòu)與原理分析">        4.3.5 NS與TiO₂納米顆粒薄膜光陽極結(jié)構(gòu)與原理分析
    4.4 本章小結(jié)
4:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au在QDSSC中的應(yīng)用">第5章 NaYF₄:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au在QDSSC中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
4:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au納米顆粒的制備">        5.2.1 NaYF₄:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au納米顆粒的制備
4:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au和TiO₂復(fù)合薄膜的制備">        5.2.2 NaYF₄:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au和TiO₂復(fù)合薄膜的制備
        5.2.3 QDSSC的組裝
    5.3 結(jié)果與討論
4:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au的形貌表征">        5.3.1 NaYF₄:Yb³⁺,Ho³⁺,Fe³⁺@SiO₂@Au的形貌表征
        5.3.2 上轉(zhuǎn)換納米粒子的光致發(fā)光性能研究
        5.3.3 上轉(zhuǎn)換納米粒子FDTD模擬分析
        5.3.4 上轉(zhuǎn)換納米粒子晶相研究
        5.3.5 NSA摻入量對復(fù)合薄膜比表面積的影響
        5.3.6 復(fù)合薄膜的形貌和元素分析
        5.3.7 復(fù)合薄膜QDSSC的光學(xué)和電化學(xué)性能研究
        5.3.8 QDSSC的光電和電化學(xué)性能分析
        5.3.9 QDSSC光電性能提高的原理分析
    5.4 本章小結(jié)
2納米棒陣列QDSSC的制備與性能研究">第6章 Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列QDSSC的制備與性能研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
2納米棒陣列的制備">        6.2.1 FTO負(fù)載TiO₂納米棒陣列的制備
2納米棒陣列">        6.2.2 Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列
        6.2.3 CdS量子點沉積
2納米棒陣列QDSSC的制備">        6.2.4 Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列QDSSC的制備
    6.3 結(jié)果與討論
2納米棒陣列的SEM表征">        6.3.1 CdS敏化Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列的SEM表征
2納米棒陣列的TEM表征">        6.3.2 CdS敏化Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列的TEM表征
2納米棒陣列的XRD分析">        6.3.3 Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列的XRD分析
2納米棒陣列的XPS分析">        6.3.4 CdS敏化Au納米顆粒修飾TiO₂納米棒陣列的XPS分析
        6.3.5 不同光陽極的UV-vis吸收表征
        6.3.6 QDSSC的光伏特性分析
        6.3.7 QDSSC的電化學(xué)性能分析
        6.3.8 QDSSC光電性能提高的機(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
    7.1 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀博士學(xué)位期間研究成果



本文編號：3026598