隨著人類對(duì)能源需求的增加和環(huán)境污染的加劇,環(huán)境友好的可再生能源占據(jù)著越來越重要的地位。作為第三代太陽能電池的染料敏化太陽能電池(DSSCs),因其制備成本低廉,制造工序簡(jiǎn)單,理論轉(zhuǎn)換效率高,可制成柔性和顏色可調(diào)的器件,可與建筑物結(jié)合等優(yōu)勢(shì),受到了廣泛的關(guān)注和研究。DSSCs通常由染料敏化的納米晶TiO₂薄膜,包含氧化還原電對(duì)的電解質(zhì)和對(duì)電極(CE)組成,對(duì)電極負(fù)責(zé)接收外電路中的電子并將其傳輸給氧化還原電對(duì),促使氧化還原電對(duì)的還原。傳統(tǒng)的對(duì)電極材料通常由金屬鉑(Pt)制作,但是Pt價(jià)格昂貴且資源稀缺,并且容易被電解液腐蝕,影響DSSCs的大規(guī)模推廣和電池本身的穩(wěn)定性。所以,需要開發(fā)性能優(yōu)良,成本低廉的對(duì)電極材料來替代Pt。硫化物屬于直接帶隙半導(dǎo)體,具有優(yōu)異的光電性能,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到催化領(lǐng)域中。但是硫化物導(dǎo)電性能較差,限制了它的應(yīng)用效果。在本文的工作中,將催化性能優(yōu)良的硫化物分別與導(dǎo)電性能優(yōu)異的碳納米纖維(CNFs)和泡沫鎳(Ni)相結(jié)合,應(yīng)用到DSSCs的對(duì)電極中,進(jìn)一步探究DSSCs的光伏性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過簡(jiǎn)單的靜電紡絲技術(shù)和水熱法合成了Bi<...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太陽能電池介紹
        1.2.1 染料敏化太陽能電池的發(fā)展概況
        1.2.2 染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.2.3 染料敏化太陽能電池的光伏參數(shù)
    1.3 染料敏化太陽能電池對(duì)電極的研究進(jìn)展
        1.3.1 金屬材料對(duì)電極
        1.3.2 碳材料對(duì)電極
        1.3.3 過渡金屬化合物對(duì)電極
        1.3.4 復(fù)合材料對(duì)電極
    1.4 本論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 碳納米纖維負(fù)載Bi₂S₃ 復(fù)合材料的合成及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        2.2.2 碳納米纖維的制備
        2.2.3 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的制備
        2.2.4 對(duì)電極的制備
        2.2.5 光陽極的制備
        2.2.6 電解液的制備
        2.2.7 染料敏化太陽能電池的組裝
        2.2.8 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試
    2.3 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的表征
        2.3.1 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的形貌和元素組成表征
        2.3.2 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的XRD和 XPS表征
        2.3.3 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的比表面積分析
    2.4 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料的光電性能研究
        2.4.1 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的循環(huán)伏安曲線分析
        2.4.2 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的電化學(xué)阻抗譜分析
        2.4.3 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極組裝的DSSCs的電流密度-電壓曲線分析.
        2.4.4 Bi₂S₃/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的塔菲爾極化曲線分析
        2.4.5 不同膜厚Bi₂S₃/CNFs-2 對(duì)電極組裝的DSSCs的電流密度-電壓曲線分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 碳納米纖維負(fù)載MoS₂和NiS/Ni₃S₂ 復(fù)合材料的合成及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        3.2.2 NMS/CNFs復(fù)合材料的制備
        3.2.3 NMS/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的制備以及電池的組裝
        3.2.4 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試
    3.3 NMS/CNFs復(fù)合材料的表征
        3.3.1 NMS/CNFs復(fù)合材料的形貌表征
        3.3.2 NMS/CNFs復(fù)合材料的XRD和 EDS表征
        3.3.3 NMS/CNFs復(fù)合材料的XPS表征
        3.3.4 NMS/CNFs復(fù)合材料的比表面積分析
    3.4 NMS/CNFs復(fù)合材料的光電性能研究
        3.4.1 NMS/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的循環(huán)伏安曲線分析
        3.4.2 NMS/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的電化學(xué)阻抗譜分析
        3.4.3 NMS/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極組裝的DSSCs的電流密度-電壓曲線分析.
        3.4.4 NMS/CNFs復(fù)合材料對(duì)電極的塔菲爾極化曲線分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 原位生長(zhǎng)在泡沫Ni上的NiCo₂S₄ 納米管陣列在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        4.2.2 NiCo₂S₄ 納米管的制備
        4.2.3 NiCo₂S₄ 對(duì)電極的制備以及電池的組裝
        4.2.4 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試
    4.3 NiCo₂S₄ 材料的表征
        4.3.1 NiCo₂S₄ 材料的形貌表征
        4.3.2 NiCo₂S₄ 材料的XRD和 EDS表征
        4.3.3 NiCo₂S₄ 材料的XPS表征
    4.4 NiCo₂S₄ 材料的光電性能研究
        4.4.1 NiCo₂S₄ 材料對(duì)電極的循環(huán)伏安曲線分析
        4.4.2 NiCo₂S₄ 材料對(duì)電極的電化學(xué)阻抗譜分析
        4.4.3 NiCo₂S₄ 材料對(duì)電極組裝的DSSCs的電流密度-電壓曲線分析
        4.4.4 NiCo₂S₄ 材料對(duì)電極的塔菲爾極化曲線分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3808999