熒光太陽能集光器作為一種新型的太陽能利用器件,是一種非跟蹤型裝置,它的使用可降低光伏發(fā)電高成本等問題,具有廣闊的應(yīng)用前景。但是熒光太陽能集光器的光電性能受到其主體材料、熒光物質(zhì)等因素的影響。因此,本文以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為基質(zhì),首次制備了摻有機染料DCJTB以及有機染料DCJTB與Ag納米顆粒共摻的熒光太陽能集光器,同時制備了摻有機染料DCJTB以及有機染料DCJTB與Au納米顆粒共摻的薄膜熒光太陽能集光器,研究不同存在條件下的熒光物質(zhì)對熒光太陽能集光器的光電性能的影響。主要研究結(jié)果及創(chuàng)新點如下:（1）摻有機染料DCJTB的LSCs,隨有機染料摻雜濃度從0.00625 mM增加到0.05 mM時,發(fā)射峰最大波長從555 nm增加到561 nm,而吸收和發(fā)射光譜的最大波長之間的差值從58 nm降低到47 nm。當(dāng)有機染料DCJTB摻入濃度為0.05 mM時,太陽能電池的電流密度、光學(xué)效率、開路電壓、填充因子和功率轉(zhuǎn)換效率分別為6.38 mA/cm²,8.29%,0.47 V,62.15%和1.96%。IPCE光譜在波長425-600 nm范圍內(nèi)有明顯響應(yīng),... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能集光器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聚光光電轉(zhuǎn)換
        1.2.2 熒光太陽能集光器（LSCs）簡介
        1.2.3 LSCs的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景
    1.3 金屬增強熒光效應(yīng)
        1.3.1 幾個基本概念
            1.3.1.1 熒光猝滅
            1.3.1.2 Forster能量轉(zhuǎn)移
        1.3.2 金屬增強熒光現(xiàn)象的產(chǎn)生機理
    1.4 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
第二章 以PMMA為主體材料的熒光太陽能集光器的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 有機染料DCJTB的配制
        2.2.2 LSCs光波導(dǎo)材料的制備
        2.2.3 樣品電學(xué)性能測試模型的提出及LSC的組裝
        2.2.4 樣品表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 有機染料DCJTB的光學(xué)性能分析
        2.3.2 有機染料DCJTB熒光量子產(chǎn)率的計算
        2.3.3 摻雜有機染料DCJTB的PMMA光學(xué)性能
            2.3.3.1 紅外光譜
            2.3.3.2 透過光譜
            2.3.3.3 紫外可見吸收光譜
            2.3.3.4 熒光發(fā)射光譜
        2.3.4 摻雜有機染料DCJTB的PMMA的LSC對太陽能電池性能的影響
            2.3.4.1 多晶硅太陽能電池的性能表征
            2.3.4.2 不同濃度染料DCJTB的LSC對太陽能電池性能表征
            2.3.4.3 不同濃度染料DCJTB的LSC的IPCE測試結(jié)果
    2.4 小結(jié)
第三章 摻雜Ag納米顆粒的LSCs的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Ag納米顆粒的制備
        3.2.2 摻Ag納米顆粒的LSCs樣品制備
        3.2.3 Ag納米顆粒光學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的外觀分析
        3.3.2 Ag納米顆粒紫外可見吸收及TEM分析
        3.3.3 染料濃度對LSCs的光電性能影響
            3.3.3.1 不同染料濃度對摻Ag納米顆粒的LSCs的光學(xué)性能影響
            3.3.3.2 不同染料濃度的摻Ag納米顆粒的LSCs對太陽能電池性能的影響
            3.3.3.3 不同染料濃度的摻Ag納米顆粒的LSCs的IPCE測試分析
        3.3.4 Ag納米顆粒摻入量對LSCs光電性能影響
            3.3.4.1 不同Ag納米顆粒濃度的LSCs光學(xué)性能的表征
            3.3.4.2 不同Ag納米顆粒濃度的LSCs對太陽能電池性能的影響
            3.3.4.3 不同Ag納米顆粒濃度的LSCs的IPCE測試分析
    3.4 小結(jié)
第四章 旋涂法制備薄膜熒光太陽能集光器及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 薄膜LSCs樣品的制備
            4.2.1.1 玻璃基底的清洗
            4.2.1.2 旋涂鍍膜制備薄膜LSCs
        4.2.2 薄膜LSCs的組裝及樣品性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 旋涂法制備薄膜LSCs的形貌分析
        4.3.2 薄膜LSC染料膜的光學(xué)性能的表征
        4.3.3 薄膜LSCs厚度對光學(xué)性能的影響
            4.3.3.1 紅外光譜
            4.3.3.2 透過光譜
            4.3.3.3 紫外可見吸收光譜
            4.3.3.4 熒光發(fā)射光譜
            4.3.3.5 薄膜LSCs的熒光量子效率及斯托克位移
        4.3.4 薄膜LSCs對太陽能電池性能的影響
    4.4 小結(jié)
第五章 摻Au薄膜LSCs的制備及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 Au納米顆粒的制備
        5.2.2 摻入Au納米顆粒的薄膜LSCs的制備及組裝
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Au納米顆粒紫外可見吸收及TEM分析
        5.3.2 摻Au薄膜LSCs的形貌分析
        5.3.3 摻Au薄膜LSCs的光學(xué)性能表征
            5.3.3.1 透過光譜
            5.3.3.2 紫外可見吸收光譜
            5.3.3.3 熒光發(fā)射光譜
            5.3.3.4 摻有Au納米顆粒的薄膜LSCs樣品的熒光增強性能分析
        5.3.4 不同Au納米顆粒濃度的薄膜LSC對太陽能電池性能的影響
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 博士期間已發(fā)表及待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紫外吸收染料研究進(jìn)展[J]. 王云明,唐炳濤,馬威,張淑芬.  有機化學(xué). 2010(03)
[2]影響貴金屬納米顆粒表面等離子體共振因素評述[J]. 楊修春,劉會欣,李玲玲,黃敏,趙建富.  功能材料. 2010(02)
[3]不同表面活性劑對納米銀粉在乙醇中分散性能的影響[J]. 江成軍,段志偉,張振忠,王超.  稀有金屬材料與工程. 2007(04)
[4]表面增強熒光研究進(jìn)展[J]. 呂鳳婷,鄭海榮,房喻.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(Z1)

碩士論文
[1]近紅外量子點熒光集光太陽能光伏器件的制作和性能[D]. 張俊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3017915