目前人類面臨的一個共同問題就是能源問題,由于環(huán)境污染和化石燃料的枯竭等問題的日漸嚴重,解決能源的問題愈發(fā)重要。太陽能作為一種用之不竭而又清潔無污染的理想能源從而成為最具有開發(fā)潛力的新能源之一。染料敏化太陽能電池(DSSCs)具有成本價格低廉、工藝制備簡單、安全無毒、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,具有良好的發(fā)展前景。光陽極作為太陽能電池最重要的組成部分,可采取不同成分以及不同結(jié)構(gòu)的納米材料進行光陽極的修飾,從而提高DSSCs的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)化效率。光陽極的構(gòu)建需要考慮電子傳輸、染料吸附等因素,本文采用雙層結(jié)構(gòu)的Ce02包覆以及摻雜的方法來修飾光陽極,此外也探討了不同的納米材料對染料敏化太陽能電池性能的影響。我們制備了雙層結(jié)構(gòu)CeO2基納米材料,首先根據(jù)其特殊形貌結(jié)構(gòu)將雙層結(jié)構(gòu)的CeO2空心球作為光散射層包覆TiO2,減少電子復合,增加電子傳輸速率;另一方面,制備CeO2摻雜Er3+/Yb3+上轉(zhuǎn)換材料,但是由于稀土元素的電子躍遷使得其發(fā)光性能有所限制,通過利用貴金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(LSPR)來提高上轉(zhuǎn)換熒光,從而達到提高電池的性能及其光電轉(zhuǎn)換效率的目的。本文以雙層結(jié)構(gòu)的CeO2基包覆Ti...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 染料敏化太陽能電池的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)與工作原理
        1.3.1 染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 染料敏化太陽能電池的工作原理
    1.4 染料敏化太陽能電池的性能評價參數(shù)及指標
        1.4.1 入射單色光-電流轉(zhuǎn)換效率(IPCE)
        1.4.2 開路電壓(V_oc)
        1.4.3 短路電流(I_sc)
        1.4.4 填充因子(FF)
        1.4.5 光電轉(zhuǎn)化效率(η)
        1.4.6 電化學阻抗譜測試(EIS)
    1.5 染料敏化太陽能電池光陽極薄膜的研究進展
        1.5.1 TiO₂光陽極
        1.5.2 ZnO光陽極
        1.5.3 SnO₂光陽極
        1.5.4 其它光陽極
    1.6 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
        1.6.1 論文選題意義
        1.6.2 論文主要研究內(nèi)容
    1.7 參考文獻
第二章 雙層結(jié)構(gòu)的CeO₂@TiO₂核殼納米空心球在DSSCs中的應用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 試驗方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 制備的材料表征
        2.3.2 光陽極SEM表征
        2.3.3 性能測試
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻
第三章 Au@SiO₂@CeO₂:Er/Yb上轉(zhuǎn)換復合材料在DSSCs中的應用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及儀器
        3.2.2 試驗方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 制備的材料表征
        3.3.2 性能測試
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻
第四章 雙層CeO₂:Er/Yb@SiO₂@Ag上轉(zhuǎn)換復合材料在DSSCs中的應用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 試驗方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 制備的材料表征
        4.3.2 電極SEM表征
        4.3.3 性能測試
    4.4 本章小結(jié)
    4.5 參考文獻
第五章 結(jié)論
致謝
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本文編號：4011707