基于過(guò)渡金屬的染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-01 02:24
染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)在太陽(yáng)能電池中是最具市場(chǎng)潛力的新型太陽(yáng)能電池。對(duì)電極作為DSSCs的重要組成部分,它的性能好壞直接影響著DSSCs器件的光電轉(zhuǎn)換效率。金屬鉑具有優(yōu)異的催化性能和導(dǎo)電性能,是常用的對(duì)電極催化材料。鑒于鉑是貴重金屬,儲(chǔ)存量有限,不利于DSSCs的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。因此,開(kāi)發(fā)低成本的非鉑對(duì)電極材料具有重要意義。本文介紹了兩種摻雜碳納米管(CNTs)的非鉑對(duì)電極材料硫化釩(VS2)和銅錳錫硫(CuMnSnS4),研究了其在DSSCs中的催化性能和光電性能。具體研究工作如下:(1)通過(guò)簡(jiǎn)單的原位水熱法合成不同溫度梯度的VS2,并第一次將其用做非鉑對(duì)電極。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線粉末衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)表征VS2樣品的表面形貌、元素組成和晶體結(jié)構(gòu)。SEM顯示VS2的形貌受溫度的影響,尺寸的大小隨溫度的升高而增加,由納米顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)橐痪S(1D)結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示180℃制備的納米纖維結(jié)構(gòu)的VS2具有...
【文章來(lái)源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)圖
Cs 的工作原理中,由于金屬氧化物的寬帶隙,只有 5%的陽(yáng)光可以激發(fā)氧化見(jiàn)光的吸收需要由染料完成。光激發(fā)染料分子并將它們改變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)能級(jí)高于 TiO2導(dǎo)帶底能級(jí),激發(fā)的染料分子(Dye*帶(或其它的半導(dǎo)體材料)。這個(gè)電子的流動(dòng)取決于入射光當(dāng)染料接收氧化還原介體(I-/I3-)中的電子時(shí),氧化態(tài)染過(guò)程中發(fā)生氧化。然后,氧化后的氧化還原介體(I3-)擴(kuò)散生還原再生。如此,染料和電解質(zhì)溶液重回原始狀態(tài)。當(dāng)光流開(kāi)始循環(huán),工作機(jī)理過(guò)程如下[11]:
圖 2-1 DSSCs 的制備流程圖。2.4 表征及測(cè)試2.4.1 SEM 表征用 JSM-7001F 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察樣品的表面形貌。2.4.2 EDS 表征用 Bruker-ASX(型號(hào) Quan-Tax 200)能譜儀分析材料的元素組成。2.4.3 TEM 表征射電子顯微鏡(JEOL JEM-2100F,電壓 200 kV 和點(diǎn)分辨率 0.19 nm)用來(lái)獲微觀結(jié)構(gòu)信息。2.4.4 XRD 表征
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]基于導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的雙面染料敏化太陽(yáng)能電池研究[D]. 李艷.華僑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3376093
【文章來(lái)源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)圖
Cs 的工作原理中,由于金屬氧化物的寬帶隙,只有 5%的陽(yáng)光可以激發(fā)氧化見(jiàn)光的吸收需要由染料完成。光激發(fā)染料分子并將它們改變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)能級(jí)高于 TiO2導(dǎo)帶底能級(jí),激發(fā)的染料分子(Dye*帶(或其它的半導(dǎo)體材料)。這個(gè)電子的流動(dòng)取決于入射光當(dāng)染料接收氧化還原介體(I-/I3-)中的電子時(shí),氧化態(tài)染過(guò)程中發(fā)生氧化。然后,氧化后的氧化還原介體(I3-)擴(kuò)散生還原再生。如此,染料和電解質(zhì)溶液重回原始狀態(tài)。當(dāng)光流開(kāi)始循環(huán),工作機(jī)理過(guò)程如下[11]:
圖 2-1 DSSCs 的制備流程圖。2.4 表征及測(cè)試2.4.1 SEM 表征用 JSM-7001F 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察樣品的表面形貌。2.4.2 EDS 表征用 Bruker-ASX(型號(hào) Quan-Tax 200)能譜儀分析材料的元素組成。2.4.3 TEM 表征射電子顯微鏡(JEOL JEM-2100F,電壓 200 kV 和點(diǎn)分辨率 0.19 nm)用來(lái)獲微觀結(jié)構(gòu)信息。2.4.4 XRD 表征
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]基于導(dǎo)電聚合物對(duì)電極的雙面染料敏化太陽(yáng)能電池研究[D]. 李艷.華僑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3376093
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