Al~(3+)掺杂对纳米ZnO结构及染料敏化太阳能电池性能影响研究
Al~(3+)掺杂对纳米ZnO结构及染料敏化太阳能电池性能影响研究【摘要】:染料敏化太阳能电池是一种新型的光电转换太阳能电池,它制作工艺简单、性能稳定和成本低,具有很好的市场应用前
【学位授予单位】:景德镇陶瓷学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1;TM914.4
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 引言8-9
- 2 文献综述9-29
- 2.1 染料敏化太阳能电池的结构9-12
- 2.1.1 纳米晶半导体光阳极9-10
- 2.1.2 染料敏化剂10-11
- 2.1.3 电解质11
- 2.1.4 对电极11-12
- 2.1.4.1 铂对电极12
- 2.1.4.2 非Pt金属对电极12
- 2.1.4.3 聚合物对电极12
- 2.1.4.4 碳材料对电极12
- 2.1.5 导电基底12
- 2.2 DSSC的工作原理12-14
- 2.3 DSSC的光电特性参数14-15
- 2.3.1 Ⅰ-Ⅴ曲线14-15
- 2.3.2 电化学阻抗谱(EIS)15
- 2.4 纳米晶光阳极的研究现状15-27
- 2.4.1 TiO_2纳米晶光阳极15-18
- 2.4.1.1 TiO_2的晶体结构分析15-16
- 2.4.1.2 TiO_2光阳极的掺杂改性研究16-18
- 2.4.2 ZnO纳米晶光阳极18-25
- 2.4.2.1 ZnO的结构及其性质18-20
- 2.4.2.2 ZnO光阳极的掺杂改性研究20-25
- 2.4.3 不同形貌的ZnO光阳极的研究情况25-27
- 2.5 本论文的研究目标和意义27-29
- 3 化学浴沉积法制备ZnO纳米棒及电池性能研究29-41
- 3.1 实验原料29
- 3.2 实验过程29-30
- 3.2.1 导电玻璃的清洗29-30
- 3.2.2 ZnO种子层的制备30
- 3.2.3 ZnO纳米棒的制备30
- 3.2.4 对电极的制备30
- 3.2.5 DSSC的组装30
- 3.3 表征30-31
- 3.4 实验结果与分析31-39
- 3.4.1 导电玻璃放置方式对ZnO纳米棒及电池性能的影响31-34
- 3.4.2 ZnO生长液浓度对ZnO纳米棒及电池性能的影响34-36
- 3.4.3 Al~(3+)掺杂种子层对ZnO纳米棒及电池性能的影响36-39
- 3.5 本章小结39-41
- 4 ZnO纳米棒和纳米粒复合结构光阳极制备及电池性能研究41-47
- 4.1 实验部分41
- 4.2 实验结果与分析41-46
- 4.2.1 ZnO种子层浸渍生长次数对ZnO纳米棒形貌的影响41-44
- 4.2.2 ZnO种子层浸渍生长次数对电池性能的影响44-46
- 4.5 本章小结46-47
- 5 Al~(3+)掺杂ZnO纳米粉的制备及其电池性能的研究47-56
- 5.1 实验原料及设备47
- 5.2 实验过程47-49
- 5.2.1 沉淀法制备ZnO纳米颗粒47-48
- 5.2.2 超声辅助沉淀法制备Al~(3+)掺杂ZnO纳米片48
- 5.2.3 醇热回流法制备Al~(3+)掺杂ZnO纳米球48-49
- 5.2.4 浆料的制备49
- 5.2.5 DSSC的制备与组装49
- 5.3 测试与表征49
- 5.4 实验结果与分析49-55
- 5.4.1 Al~(3+)掺杂对沉淀法制备ZnO纳米粒及其DSSC光电性能影响49-50
- 5.4.2 Al~(3+)掺杂对超声辅助沉淀法制备ZnO纳米片及DSSC性能影响50-51
- 5.4.3 Al~(3+)掺杂醇热回流法制备ZnO纳米球及DSSC性能的影响51-55
- 5.5 本章小结55-56
- 6 结论56-57
- 创新点57-58
- 不足与展望58-59
- 致谢59-60
- 参考文献60-66
- 攻读硕士学位期间发表学术论文情况66
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