隨著人類對(duì)煤礦、石油等傳統(tǒng)能源需求的增加所產(chǎn)生的“溫室效應(yīng)”已經(jīng)給社會(huì)帶來(lái)了巨大的環(huán)境問(wèn)題使得人們迫切需要開(kāi)發(fā)可再生的、綠色的太陽(yáng)能來(lái)取代。太陽(yáng)能電池是一種利用光伏能量轉(zhuǎn)換將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的器件。1991年Gr tzel研究出了效率高、成本低和制作工藝簡(jiǎn)單的染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC），有序的TiO2納米管作為DSSC的光陽(yáng)極能夠增強(qiáng)電子的定向傳導(dǎo)能力，同時(shí)能夠提高光生電子和空穴的有效利用率，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但由于TiO2的寬帶隙導(dǎo)致其陣列沒(méi)法很好的抑制電子-空穴對(duì)的復(fù)合，也不能很好的吸收可見(jiàn)光。稀土離子由于具有轉(zhuǎn)換光的作用，將稀土離子引入TiO2納米管當(dāng)中將能提高其對(duì)光的利用率，還能增加其比表面積。氧化石墨烯具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其與一些無(wú)機(jī)半導(dǎo)體復(fù)合形成的復(fù)合物對(duì)半導(dǎo)體的性質(zhì)有著顯著的改善。本文通過(guò)制備稀土溶液與氧化石墨烯溶液來(lái)對(duì)TiO2納米管光陽(yáng)極進(jìn)行修飾處理來(lái)提高DSSC的光電轉(zhuǎn)換效率。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：（1）用配制的稀土溶液Eu（NO3）3對(duì)TiO2納米管水熱處理后組裝到DSSC上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在TiO2納米管表面生成Eu2O3納米顆粒，對(duì)染料的吸附量... 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)福建省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

p-n結(jié)太陽(yáng)能電池的能帶圖

4圖1.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖1.1.3 染料敏化太陽(yáng)能電池DSSC 是一種新型的太陽(yáng)能電池，它以工藝簡(jiǎn)單、光電轉(zhuǎn)換效率高、低成本、綠色無(wú)污染等特點(diǎn)而成為具有代替硅太陽(yáng)能電池的潛力。目前對(duì) DSSC 光電轉(zhuǎn)換效率的研究已經(jīng)超過(guò) 12 %[9]，如何進(jìn)一步提高還有待解決。根據(jù)計(jì)算，理論上 DSSC 的效率能搞達(dá)到 30 %。當(dāng)下主要通過(guò)以下方式來(lái)提高 DSSC 光電轉(zhuǎn)換效率：對(duì)光陽(yáng)極的摻雜、形貌的處理，引入新的電解質(zhì)，采用新型染料，對(duì)電極新材料的開(kāi)發(fā)。除上述幾種太陽(yáng)能電池外，還有多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池，聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池。1.2 染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理1.2.1 染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)DSSC 通常由光陽(yáng)極、對(duì)電極、電解質(zhì)、光敏化劑等組成。其中光陽(yáng)極作為DSSC 中電子傳輸?shù)妮d體、負(fù)載染料，對(duì)電池效率的影響起著關(guān)鍵的作用，是DSSC 不可或缺的一部分，理想的光陽(yáng)極應(yīng)當(dāng)具有導(dǎo)電性好、比表面積高等性質(zhì)，目前較為常用的為 TiO2，另外 ZnO、SnO2等也引起了研究者們的關(guān)注。光敏劑在 DDSC 中主要負(fù)責(zé)對(duì)光子的響應(yīng)產(chǎn)生電子注入到光陽(yáng)極導(dǎo)帶中

備能夠吸收入射光各個(gè)波段、能與半導(dǎo)體結(jié)合良好、能。目前所用的電解質(zhì)大多為含 I-/I3-還原電對(duì)的液態(tài)電解以及傳輸電荷的作用。但是液態(tài)電解質(zhì)的密封性不好，電解質(zhì)如今也得到了廣泛的關(guān)注。對(duì)電極在 DSSC 中作用，目前性質(zhì)叫好的對(duì)電極一般采用 Pt 對(duì)電極。DS示，為“三明治”結(jié)構(gòu)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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