太陽能以其取用不盡、綠色清潔的特點(diǎn)成為解決當(dāng)前能源和環(huán)境問題的理想新能源。量子點(diǎn)敏化太陽能電池作為一種極具潛力的新型太陽能電池正處于高速發(fā)展階段。本論文結(jié)合材料合成與器件制作,通過Ti02基量子點(diǎn)敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)換性能研究,探討影響電池性能的關(guān)鍵因素并在電池制作過程中進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化,旨在提高量子點(diǎn)敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,主要研究內(nèi)容和結(jié)果在第3-5章中進(jìn)行論述；另外,紅外下轉(zhuǎn)材料能夠減小太陽光譜與太陽能電池光譜響應(yīng)之間的失配,在提高硅晶太陽能電池效率方面具有良好的應(yīng)用前景�；诖�,我們探索了兩種具備一定應(yīng)用潛力的新型紅外下轉(zhuǎn)換材料,相關(guān)工作在第6章中作具體闡述。論文的第1章為緒論部分,主要介紹了本研究的相關(guān)背景知識(shí)。首先,綜述了太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀；其次,著重探討了量子點(diǎn)敏化太陽能電池的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)、工作原理、器件結(jié)構(gòu)及其研究進(jìn)展；最后,總結(jié)了量子點(diǎn)敏化太陽能電池面臨的主要問題和可能的解決方案。在第2章中,詳細(xì)介紹了量子點(diǎn)敏化太陽能電池的制作過程和表征手段。制作過程包括光陽極、電解液、對(duì)電極的制作以及“三明治”電池結(jié)構(gòu)的組裝,其中,光陽極的制作又涉及Ti02漿料、光陽極薄膜的... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能電池發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 硅晶太陽能電池
        1.2.2 薄膜太陽能電池
        1.2.3 納米晶太陽能電池
    1.3 量子點(diǎn)敏化太陽能電池簡(jiǎn)介
        1.3.1 量子點(diǎn)的特性
        1.3.2 器件結(jié)構(gòu)
        1.3.3 工作原理
    1.4 量子點(diǎn)敏化太陽能電池研究進(jìn)展
        1.4.1 氧化物薄膜
        1.4.2 量子點(diǎn)
        1.4.3 電解質(zhì)
        1.4.4 對(duì)電極
    1.5 量子點(diǎn)敏化太陽能電池面臨的主要問題
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 量子點(diǎn)敏化太陽能電池的制作與表征
    2.1 電池的制作
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 TiO_2薄膜的制作
        2.1.3 量子點(diǎn)的制備
        2.1.4 電解液的配制
        2.1.5 對(duì)電極的制作
        2.1.6 電池的組裝
    2.2 電池的表征
        2.2.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 吸收和反射光譜表征
        2.2.3 電化學(xué)性能表征
第3章 陽離子前驅(qū)液對(duì)SILAR法制備CdS量子點(diǎn)敏化太陽能電池的影響
    3.1 前言
    3.2 CdS量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的表征
        3.2.1 SEM表征和EDX分析
        3.2.2 吸收光譜
    3.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.3.1 J-V特性曲線
        3.3.2 IPCE測(cè)試
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 TiO_2多孔微球在CdS/CdSe量子點(diǎn)共敏化太陽能電池中的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 TiO_2多孔微球的制備和表征
        4.2.1 多孔微球的制備
        4.2.2 形貌和結(jié)構(gòu)表征
    4.3 TiO_2多孔微球光陽極結(jié)構(gòu)特征
        4.3.1 量子點(diǎn)敏化前后光陽極形貌和結(jié)構(gòu)
        4.3.2 吸收和反射光譜
    4.4 基于TiO_2多孔微球光陽極結(jié)構(gòu)的CdS/CdSe量子點(diǎn)共敏化太陽能電池性能
        4.4.1 J-V特性曲線
        4.4.2 電化學(xué)阻抗譜
    4.5 TiO_2多孔微球薄膜和納米顆粒薄膜的量子點(diǎn)負(fù)載能力對(duì)比
        4.5.1 TiO_2多孔微球和納米顆粒的結(jié)構(gòu)特征比較
        4.5.2 兩種光陽極薄膜的量子點(diǎn)負(fù)載能力分析
    4.6 聯(lián)合使用TiO_2多孔微球和納米顆粒的光陽極結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.7 基于優(yōu)化光陽極結(jié)構(gòu)的CdS/CdSe量子點(diǎn)共敏化太陽能電池性能
        4.7.1 J-V特性曲線
        4.7.2 電化學(xué)阻抗譜
    4.8 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 可見至近紅外寬光譜響應(yīng)量子點(diǎn)敏化太陽能電池
    5.1 前言
    5.2 量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的制備和表征
        5.2.1 制備過程
        5.2.2 SEM和EDX表征
    5.3 單一PbS量子點(diǎn)敏化太陽能電池
        5.3.1 PbS量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的XRD表征
        5.3.2 PbS量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的吸收光譜
        5.3.3 單一PbS量子點(diǎn)敏化太陽能電池的J-V特性曲線
        5.3.4 PbS量子點(diǎn)敏化TiO_2的TEM表征
    5.4 PbS和CdS量子點(diǎn)共敏化太陽能電池
        5.4.1 量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的吸收光譜
        5.4.2 PbS和CdS量子點(diǎn)共敏化太陽能電池的J-V特性曲線
    5.5 Ag_2S和CdS量子點(diǎn)共敏化太陽能電池
        5.5.1 Ag_2S量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的EDX分析
        5.5.2 量子點(diǎn)敏化TiO_2薄膜的吸收光譜
        5.5.3 Ag_2S和CdS量子點(diǎn)共敏化太陽能電池的J-V特性曲線
    5.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 用于提高太陽能電池效率的紅外下轉(zhuǎn)換材料
    6.1 前言
        6.1.1 研究背景
        6.1.2 紅外下轉(zhuǎn)換材料的研究進(jìn)展
        6.1.3 鈮酸鹽基質(zhì)簡(jiǎn)介
    6.2 樣品的制備與表征方法
        6.2.1 高溫固相法制備CaNb_2O_6:Yb~(3+)和YNbO_4:Bi~(3+),Yb~(3+)
        6.2.2 粉末樣品的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)表征方法
    6.3 CaNb_2O_6:Yb~(3+)紅外下轉(zhuǎn)換材料
        6.3.1 CaNb_2O_6:Yb~(3+)的結(jié)構(gòu)表征
        6.3.2 CaNb_2O_6:Yb~(3+)的發(fā)光性質(zhì)
        6.3.3 基質(zhì)向Yb~(3+)的能量傳遞分析
    6.4 YNbO_4:Bi~(3+),Yb~(3+)紅外下轉(zhuǎn)換材料
        6.4.1 YNbO_4:Bi~(3+),Yb~(3+)的結(jié)構(gòu)表征
        6.4.2 YNbO_4:Bi~(3+),Yb~(3+)的發(fā)光性質(zhì)
        6.4.3 Bi~(3+)向Yb~(3+)的能量傳遞分析
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
致謝
碩博連讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CdSe/ZnS量子點(diǎn)敏化太陽能電池電子注入與光伏性能表征[J]. 郭旭東,馬蓓蓓,王立鐸,高瑞,董豪鵬,邱勇.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]制備條件對(duì)Cu2S光陰極性能的影響[J]. 史繼富,樊曄,徐雪青,徐剛,陳麗華.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]電解液對(duì)CdS薄膜光電化學(xué)電池性能的影響[J]. 付存,李陳歡,鄭保戰(zhàn),袁紅雁.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2011(08)
[4]CdSe量子點(diǎn)敏化納米二氧化鈦太陽電池的電化學(xué)交流阻抗譜[J]. 徐雪青,徐剛.  中國科學(xué):化學(xué). 2011(01)



本文編號(hào)：3476250