隨著地球上的化石燃料的快速消耗殆盡,以及環(huán)境污染的問題的不斷加劇。新型清潔、可再生能源已成為世界各國所普遍關(guān)注和研究對象。其中太陽能作為一種用之不竭、取之不盡的綠色能源最受科研工作者青睞,而利用太陽能的主要途豐富和無污染的光伏電池。量子點敏化太徑之一是制作低成本、轉(zhuǎn)換效率高、原材料陽能電池（QDSSCs）具有制作工藝簡便、消光系數(shù)高、帶隙可調(diào),以及可以產(chǎn)生多激子效應(yīng)等優(yōu)點,使得量子點電池的理論效率高達44%,超過了Shockley-Queisser極限32%轉(zhuǎn)化率,近年來備受人們的關(guān)注。但是,目前來說QDSCs電池光電轉(zhuǎn)換效率還遠低于傳統(tǒng)染料敏化太陽能電池（DSSCs）和鈣鈦礦太陽能電池。從QDSSCs的工作原理可以得出,量子點中激發(fā)電子與空穴的快速分離以及激發(fā)電子的及時轉(zhuǎn)移是影響其光電轉(zhuǎn)換效率的主要因素。本論文基于CdS/CdSe共敏化體系,圍繞如何優(yōu)化量子點敏化太陽能電池量子點吸附及內(nèi)部的電荷傳輸路徑等開展一系列研究工作,以此來提高光電轉(zhuǎn)換效率。主要包括以下三個方面:1)TiO₂光陽極的優(yōu)化,以鈦酸四正丁酯為鈦源,通過簡單的水熱法制備了TiO₂

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太陽能電池（DSSCs）簡介
    1.3 量子點敏化太陽能電池（QDSCs）簡介
        1.3.1 量子點的特性
        1.3.2 QDSSCs的基本結(jié)構(gòu)和原理
    1.4 QDSSCs的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 敏化劑的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 TiO_2光陽極材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 對電極的研究現(xiàn)狀
        1.4.4 電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.5 QDSSCs所存在的問題
    1.6 本論文的選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
第2章 實驗原料、制備及測試方法
    2.1 實驗原料以儀器設(shè)備
    2.2 QDSSCs光陽極表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 透射電鏡
        2.2.3 X射線晶像分析
        2.2.4 紫外-可見分光光度計
    2.3 QDSCCs電池性能測試表征
        2.3.1 QDSCCs電流-電壓（I-V）性能測試
        2.3.2 入射單色光子-電子轉(zhuǎn)化效率
        2.3.3 電化學(xué)性能測試
第3章 TiO_2-HS的制備及在CdS/CdSe共敏化QDSSCs中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 TiO_2納米顆粒膠體的制備
        3.2.2 TiO_2-HS微米顆粒膠體的制備
        3.2.3 雙層結(jié)構(gòu)光陽極的制備
        3.2.4 CdS/CdSe敏化TiO_2光陽極膜的制備
        3.2.5 電解質(zhì)和電極的制備
        3.2.6 QDSSCs組裝及光電性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.0 TiO_2-NP和TiO_2-HS晶型結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 表面形貌及微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 光陽極Uv-vis漫反射和吸收光譜分析
        3.3.3 電池的光電轉(zhuǎn)換效率分析
        3.3.4 電化學(xué)阻抗分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 PbS量子點的沉積對CdS/CdSe共敏化QDSSCs的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 陽極膜和對電極的制備
        4.2.2 PbS/CdS/CdSe共敏化TiO_2-NP/TiO_2-HS光陽極的制備
        4.2.3 QDSSCs組裝及光電性能測試
    4.3 結(jié)果與分析討論
        4.3.0 微觀結(jié)構(gòu)和元素分析
        4.3.1 光陽極的紫外可見吸收圖譜
        4.3.2 電池的光電轉(zhuǎn)換效率分析
        4.3.3 電池的IPCE分析
        4.3.4 電化學(xué)阻抗分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 CdSe摻雜Mg~(2+)對CdS/CdSe共敏化QDSSCs效率的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 陽極膜和對電極的制備
        5.2.2 鎂離子摻雜量子點共敏化光陽極的制備
        5.2.3 QDSSCs組裝及光電性能測試
    5.3 結(jié)果與分析討論
        5.3.1 EDS元素分析
        5.3.2 光陽極Uv-vis吸收光譜分析
        5.3.3 電化學(xué)阻抗分析
    5.4 結(jié)論
第6章 總結(jié)
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mg摻雜CdSe電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的第一性原理[J]. 王亞超,王梅,蘇希玉,李振勇,趙偉.  發(fā)光學(xué)報. 2010(06)



本文編號：3556860