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。本論文結(jié)合當前染料敏化太陽能電池光陽極材料的最新研究進展,在光陽極器件的制備方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計以及它們在太陽能電池中的應(yīng)用進行了深入研究,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特的應(yīng)用。3.設(shè)計并制備了一種ZnO基三維導電基底并研究了其在DSCs中的應(yīng)用。三維導電基底能夠從TiO2納... 

【文章來源】：中國石油大學(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電基底的研究進展
        1.3.1 染料敏化太陽能電池的研究進展
        1.3.2 導電基底的研究進展
    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 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        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 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        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基三維導電基底的制備及其在DSCs中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 制備三維導電基底
        4.2.3 在三維導電基底上制備多孔TiO_2薄膜
        4.2.4 DSCs組裝
        4.2.5 三維導電基底的表征與測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三維導電基底的結(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納米顆粒復合光陽極薄膜及其光電性質(zhì)的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑與儀器
        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 電化學阻抗測量
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
附錄A
攻讀碩士學位期間取得的學術(shù)成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Synthesis of ZnS from organic sulfur in petroleum coke and its photocatalysis properties[J]. Zheng Yanjun1, 2 , Wang Xudong3 and Cui Lishan2 1State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China 2Department of Materials Science and Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China 3Technical Department, Construction Division, Offshore Oil Engineering Co., Ltd, Mailbox 595, Tianjin 300452, China.  Petroleum Science. 2010(02)
[3]染料敏化太陽能電池研究進展[J]. 楊宏訓,黃妙良,韓鵬,姜奇?zhèn)?吳子豹,吳季懷.  材料導報. 2006(09)
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[5]染料敏化納米薄膜太陽電池中的染料敏化劑[J]. 孔凡太,戴松元,王孔嘉.  化學通報. 2005(05)
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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 2009

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



本文編號：3344875