發(fā)布時(shí)間：2017-07-04 09:21

  本文關(guān)鍵詞：兩端開(kāi)口TiO_2納米管陣列制備及其在量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用

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【摘要】：TiO2納米管陣列薄膜擁有良好的化學(xué)和物理性質(zhì)，例如光穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒、優(yōu)異的光催化以及光電轉(zhuǎn)換性能。一般地，TiO2納米管陣列薄膜都是通過(guò)陽(yáng)極氧化Ti片制備得到，所獲得的TiO2納米管陣列薄膜的底部是封閉的并與Ti片緊緊相連。在本文中，首先利用陽(yáng)極氧化法分別制備了普通的一端開(kāi)口的TiO2納米管陣列薄膜，接著在陽(yáng)極氧化結(jié)束時(shí)升高電壓制備了一種新型的兩端開(kāi)口的無(wú)襯底的TiO2納米管陣列薄膜。通過(guò)X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDX）和透射電子顯微鏡（TEM）等多種分析測(cè)試手段對(duì)TiO2納米管陣列薄膜的結(jié)構(gòu)、成分以及形貌進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。 由于兩端開(kāi)口的TiO2納米管陣列薄膜的半導(dǎo)體特性及其通孔的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，使得其在量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用具有更大的優(yōu)勢(shì)：這種結(jié)構(gòu)的樣品可以吸收更多的量子點(diǎn)并提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。本文利用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法制備CdS量子點(diǎn)敏化TiO2納米管陣列薄膜。對(duì)于一端開(kāi)口的薄膜，大部分CdS量子點(diǎn)團(tuán)聚在薄膜的表面并堵住了納米管的管口。但CdS量子點(diǎn)可以均勻地分布在兩端開(kāi)口的納米管的內(nèi)管壁和外管壁，形成了CdS/TiO2/CdS的三明治結(jié)構(gòu)，，將這種三明治結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極組裝成太陽(yáng)能電池，其性能參數(shù)如下：短路光電流密度為4.91mA·cm-2，開(kāi)路光電壓為0.62V，填充因子為54.3%。與CdS敏化的一端開(kāi)口TiO2納米管陣列薄膜樣品相比，光電能量轉(zhuǎn)換效率提高了3倍多，達(dá)到1.64%。
【關(guān)鍵詞】：TiO2納米管陣列 兩端開(kāi)口 CdS量子點(diǎn) 量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB383.1;TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 太陽(yáng)能電池9-12
• 1.3 納米半導(dǎo)體材料12-13
• 1.4 納米 TiO_2半導(dǎo)體材料13-14
• 1.5 TiO_2納米管的概述14-17
• 1.6 本課題研究的目的和主要內(nèi)容17-18
• 2 一端開(kāi)口的 TiO_2納米管陣列薄膜的制備18-28
• 2.1 試驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分20-22
• 2.3 樣品表征22
• 2.4 結(jié)果與討論22-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 兩端開(kāi)口的 TiO_2納米管陣列薄膜的制備28-36
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器29-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分30
• 3.3 樣品表征30-31
• 3.4 結(jié)果與討論31-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 4. CdS 量子點(diǎn)敏化 TiO_2納米管陣列薄膜太陽(yáng)能電池的制備及其性能研究36-54
• 4.1 試驗(yàn)試劑和儀器41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分41-43
• 4.3 樣品表征43
• 4.4 結(jié)果與討論43-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 5. 全文總結(jié)與展望54-56
• 5.1 全文總結(jié)54
• 5.2 今后工作展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄64

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7 王sヶ

本文編號(hào)：517237