多酸/金屬氧化物半導(dǎo)體復(fù)合膜的制備及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-09-17 19:06
我國(guó)“十三五”能源發(fā)展規(guī)劃的總體思路是對(duì)能源布局進(jìn)行優(yōu)化。隨著日漸凸顯的能源問題,如何有效的利用太陽能引起了越來越多的關(guān)注。染料敏化太陽能電池(DSSCs)是基于染料敏化半導(dǎo)體材料將光能轉(zhuǎn)化為電能的光電子器件。光敏劑是DSSCs的核心部分,但由于常見的染料N719價(jià)格昂貴以及在可見區(qū)部分區(qū)域吸收較弱制約著電池的進(jìn)一步發(fā)展。開發(fā)新型價(jià)格低廉的全光譜敏化劑或共敏劑,從而提高電池效率(PCE)是非常重要的。此外,某些金屬氧化物半導(dǎo)體光陽極(MOS)的電子擴(kuò)散系數(shù)較小,而電子空穴復(fù)合機(jī)率較高,導(dǎo)致電極本身的導(dǎo)電性差,影響電極的性能。多金屬氧酸鹽,簡(jiǎn)稱多酸,由于自身結(jié)構(gòu)的多樣性和多功能性,使其在光伏器件中得到了廣泛的應(yīng)用。特別的,控制其結(jié)構(gòu)和組分調(diào)節(jié)可以改變多酸的電子特征和光譜吸收范圍。本文中,我們合成了一例新型的釩取代的同多鎢酸鹽,作為N719的共敏劑應(yīng)用在DSSCs中,有效的提高了電池的光伏性能。此外,我們選擇在可見區(qū)有較強(qiáng)吸收的高核鉬簇,將該多酸基與四種不同的MOS進(jìn)行復(fù)合,提高電極的導(dǎo)電性,從而改善光電性能。1.利用水熱方法合成了一種新型釩取代的同多鎢酸鹽[Cu(C12
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 染料敏化太陽能電池的發(fā)展
1.1.1 染料敏化太陽能電池的概述
1.1.2 光陽極的研究進(jìn)展
1.1.3 染料的研究進(jìn)展
1.1.4 對(duì)電極的簡(jiǎn)介
1.1.5 電解質(zhì)的分類
1.2 多金屬氧酸鹽簡(jiǎn)介
1.2.1 多金屬氧酸鹽的定義與分類
1.2.2 多酸作為界面層修飾光陽極的研究進(jìn)展
1.2.3 多酸作為無機(jī)光敏劑或共敏化劑的應(yīng)用
1.2.4 多酸充當(dāng)DSSCs電解質(zhì)的應(yīng)用
1.2.5 多酸在對(duì)電極中的應(yīng)用
1.3 選題依據(jù)
1.4 實(shí)驗(yàn)試劑與測(cè)試手段
1.4.1 實(shí)驗(yàn)試劑
1.4.2 測(cè)試手段
第二章 一種新型可促進(jìn)光吸收的多酸化合物[Cu(C12H8N2)2]2[V2W4O19]·4H2O共敏劑在DSSCs中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 化合物[Cu(C12H8N2)2]2[V2W4O19]·4H2O(1)的制備
2.2.2 光陽極的制備
2.2.3 電池的組裝
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單晶結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究
2.3.2 化合物1能級(jí)大小的理論計(jì)算
2.3.3 光電化學(xué)特性
2.3.4 復(fù)合物薄膜的形貌和組成
2.3.5 DSSCs的性能參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 導(dǎo)電性增強(qiáng)的Keplerate型多酸/金屬氧化物半導(dǎo)體復(fù)合電極的光電性能及在DSSCs光陽極中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 {Mo132}/MOS (TiO2, ZnO, WO3, SnO2)復(fù)合電極的制備
3.2.2 電池的組裝
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 {Mo132}的表征
3.3.2 {Mo132}/MOS (TiO2, ZnO, WO3, SnO2)復(fù)合電極的表征
3.3.3 基于 5%{Mo132}/TiO2復(fù)合物薄膜電極的DSSCs光電性能
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
致謝
碩士期間公開發(fā)表論文及著作情況
本文編號(hào):3847981
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 染料敏化太陽能電池的發(fā)展
1.1.1 染料敏化太陽能電池的概述
1.1.2 光陽極的研究進(jìn)展
1.1.3 染料的研究進(jìn)展
1.1.4 對(duì)電極的簡(jiǎn)介
1.1.5 電解質(zhì)的分類
1.2 多金屬氧酸鹽簡(jiǎn)介
1.2.1 多金屬氧酸鹽的定義與分類
1.2.2 多酸作為界面層修飾光陽極的研究進(jìn)展
1.2.3 多酸作為無機(jī)光敏劑或共敏化劑的應(yīng)用
1.2.4 多酸充當(dāng)DSSCs電解質(zhì)的應(yīng)用
1.2.5 多酸在對(duì)電極中的應(yīng)用
1.3 選題依據(jù)
1.4 實(shí)驗(yàn)試劑與測(cè)試手段
1.4.1 實(shí)驗(yàn)試劑
1.4.2 測(cè)試手段
第二章 一種新型可促進(jìn)光吸收的多酸化合物[Cu(C12H8N2)2]2[V2W4O19]·4H2O共敏劑在DSSCs中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 化合物[Cu(C12H8N2)2]2[V2W4O19]·4H2O(1)的制備
2.2.2 光陽極的制備
2.2.3 電池的組裝
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單晶結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究
2.3.2 化合物1能級(jí)大小的理論計(jì)算
2.3.3 光電化學(xué)特性
2.3.4 復(fù)合物薄膜的形貌和組成
2.3.5 DSSCs的性能參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 導(dǎo)電性增強(qiáng)的Keplerate型多酸/金屬氧化物半導(dǎo)體復(fù)合電極的光電性能及在DSSCs光陽極中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 {Mo132}/MOS (TiO2, ZnO, WO3, SnO2)復(fù)合電極的制備
3.2.2 電池的組裝
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 {Mo132}的表征
3.3.2 {Mo132}/MOS (TiO2, ZnO, WO3, SnO2)復(fù)合電極的表征
3.3.3 基于 5%{Mo132}/TiO2復(fù)合物薄膜電極的DSSCs光電性能
3.4 本章小結(jié)
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結(jié)論
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