太陽能的成功利用要求我們在光電轉(zhuǎn)換器件的材料和結(jié)構(gòu)上有關(guān)鍵性的技術(shù)突破。染料敏化太陽能電池（dye-sensitized solar cells,DSCs）的制造成本、電子收集傳輸性能、使用壽命、太陽光入射與吸收、光電轉(zhuǎn)化效率等在很大程度上取決于器件的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本論文結(jié)合當(dāng)前染料敏化太陽能電池光陽極材料的最新研究進(jìn)展,在光陽極器件的制備方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及它們在太陽能電池中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,主要工作如下:1.首先制備了一種低密度、大直徑ZnO微米棒陣列,通過掃描電鏡圖觀察微米棒長度約為10um,直徑約1um,垂直于導(dǎo)電基底生長并且棒呈現(xiàn)六棱柱形。合成的低密度、大直徑ZnO微米棒陣列為我們后面制備染料敏化太陽能電池光伏器件打下基礎(chǔ)。2.在前面工作的基礎(chǔ)上以ZnO微米棒陣列為犧牲模板采用低溫水熱法成功的制備了大直徑（1um）、低密度ZnS微米管陣列。最終制備的微米結(jié)構(gòu)具有很高的可見光透過性,較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和孔隙填充能力,并且這種微米結(jié)構(gòu)在染料敏化太陽能電池光陽極薄膜中具有獨(dú)特的應(yīng)用。3.設(shè)計(jì)并制備了一種ZnO基三維導(dǎo)電基底并研究了其在DSCs中的應(yīng)用。三維導(dǎo)電基底能夠從TiO2納... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：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概述
        1.2.1 染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 染料敏化太陽能電池的工作原理
        1.2.3 染料敏化太陽能電池的光電性能
    1.3 染料敏化太陽能電池及導(dǎo)電基底的研究進(jìn)展
        1.3.1 染料敏化太陽能電池的研究進(jìn)展
        1.3.2 導(dǎo)電基底的研究進(jìn)展
    1.4 論文選題思路及主要研究內(nèi)容
第二章 低密度、大直徑ZnO微米棒陣列的制備及條件優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 低密度、大直徑ZnO微米棒陣列的制備
        2.2.3 低密度、大直徑ZnO微米棒陣列的表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 ZnO微米棒陣列XRD分析
        2.3.2 ZnO微米棒陣列的SEM表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 低密度、大直徑ZnO/ZnS核殼結(jié)構(gòu)微米棒陣列及ZnS微米管陣列的制備
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 合成ZnO微米棒陣列
        3.2.3 合成ZnO/ZnS核/殼微米棒陣列
        3.2.4 合成ZnS微米管陣列
        3.2.5 制備ZnS微米管陣列/TiO_2納米顆粒復(fù)合薄膜和DSCs組裝
        3.2.6 ZnS微米管陣列的表征與測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.3 光電性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnO基三維導(dǎo)電基底的制備及其在DSCs中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.2 制備三維導(dǎo)電基底
        4.2.3 在三維導(dǎo)電基底上制備多孔TiO_2薄膜
        4.2.4 DSCs組裝
        4.2.5 三維導(dǎo)電基底的表征與測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三維導(dǎo)電基底的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.2 電阻率、透光率和光電流-電壓測量
        4.3.3 能量轉(zhuǎn)換效率測試
        4.3.4 電化學(xué)阻抗的測量
    4.4 本章小結(jié)
第五章 后植入法制備ZnO納米線/TiO_2納米顆粒復(fù)合光陽極薄膜及其光電性質(zhì)的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        5.2.2 制備多孔TiO_2薄膜電極
        5.2.3 后嵌入ZnO納米線
        5.2.4 DSCs組裝
        5.2.5 表征與測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 光電性能測試
        5.3.3 電化學(xué)阻抗測量
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]芳胺類光敏染料用于染料敏化太陽能電池的研究[D]. 田海寧.大連理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]ZnO/SnO2復(fù)合染料敏化太陽能電池的研究[D]. 韓鵬.華僑大學(xué) 2007



本文編號：3344875