染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极的优化和电池性能研究
染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极的优化和电池性能研究【摘要】:世界性的能源危机和环境污染促进了太阳能电池产业的快速发展。尽管硅基太阳能电池以其优异的性能获得了批量生产,但因较高的
【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要8-9
- Abstract9-11
- 第一章 绪论11-23
- 1.1 DSSC 的基本结构、工作原理和性能参数11-15
- 1.1.1 DSSC 的基本结构11-12
- 1.1.2 DSSC 的工作原理12-14
- 1.1.3 DSSC 的性能参数14-15
- 1.2 DSSC 光阳极的研究进展15-22
- 1.2.1 导电衬底16-17
- 1.2.2 纳米 TiO_2多孔薄膜17-18
- 1.2.3 纳米 TiO_2阵列18
- 1.2.4 TiO_2光阳极的掺杂18
- 1.2.5 纳米 TiO_2的表面修饰18-21
- 1.2.6 复合结构21-22
- 1.3 本论文的主要研究内容22-23
- 第二章 实验部分23-31
- 2.1 实验原料与生长设备23-25
- 2.2 表征方法25-31
- 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)25
- 2.2.2 X 射线衍射谱(XRD)25-26
- 2.2.3 紫外-可见吸收光谱(ABS)26-27
- 2.2.4 太阳能电池光电转化效率测试系统27
- 2.2.5 太阳能电池量子效率测试系统27-28
- 2.2.6 太阳能电池电化学测试系统28-31
- 第三章 TiO_2纳米棒的制备和 DSSC 光电性能31-43
- 3.1 引言31
- 3.2 实验部分31-33
- 3.2.1 TiCl_4水溶液的配置31-32
- 3.2.2 TiO_2纳米棒的制备32
- 3.2.3 DSSC 的组装32
- 3.2.4 材料表征与 DSSC 性能测试32-33
- 3.3 结果与讨论33-41
- 3.3.1 TiO_2纳米棒的形貌和结构分析33-34
- 3.3.2 浓度对 TiO_2纳米棒形貌的影响34-35
- 3.3.3 种子层对 TiO_2纳米棒生长的影响35-36
- 3.3.4 反应时间对 TiO_2纳米棒形貌和电池性能的影响36-39
- 3.3.5 快速退火处理对电池性能的影响39-41
- 3.4 小结41-43
- 第四章 腐蚀对 TiO_2纳米棒形貌及 DSSC 性能的影响43-51
- 4.1 引言43
- 4.2 实验部分43-44
- 4.2.1 TiO_2纳米棒的制备43
- 4.2.2 TiO_2纳米棒的后续腐蚀处理和电池组装43-44
- 4.2.3 材料表征与 DSSC 性能测试44
- 4.3 结果与讨论44-49
- 4.3.1 腐蚀时间对 TiO_2纳米棒形貌的影响44-45
- 4.3.2 腐蚀时间对 TiO_2纳米棒光学性能的影响45-46
- 4.3.3 腐蚀对不同钛源生长的 TiO_2纳米棒形貌的影响46-47
- 4.3.4 腐蚀对 DSSC 光电转化性能的影响47-48
- 4.3.5 电化学阻抗分析48-49
- 4.4 小结49-51
- 第五章 TiO_2纳米棒/多孔薄膜复合光阳极的制备及电池性能51-61
- 5.1 引言51
- 5.2 实验部分51-54
- 5.2.1 TiO_2浆料的制备51-52
- 5.2.2 TiO_2纳米棒/多孔薄膜复合光阳极的制备52-53
- 5.2.3 DSSC 的组装53
- 5.2.4 材料表征与 DSSC 性能测试53-54
- 5.3 结果与讨论54-59
- 5.3.1 复合光阳极的形貌和结构分析54-55
- 5.3.2 DSSC 的光电转化性能55-58
- 5.3.3 DSSC 的电化学阻抗分析58-59
- 5.4 小结59-61
- 第六章 Sn 掺杂 TiO_2纳米棒对电池性能的影响61-67
- 6.1 引言61
- 6.2 实验部分61-62
- 6.2.1 Sn 掺杂 TiO_2纳米棒光阳极的制备61-62
- 6.2.2 DSSC 的组装62
- 6.2.3 材料表征与 DSSC 性能测试62
- 6.3 结果与讨论62-66
- 6.3.1 Sn 掺杂对 TiO_2纳米棒的形貌影响62-63
- 6.3.2 Sn 掺杂 TiO_2纳米棒的微观结构分析63-64
- 6.3.3 Sn 掺杂 TiO_2纳米棒对电池性能的影响64-66
- 6.4 小结66-67
- 第七章 全文总结与展望67-69
- 7.1 总结67-68
- 7.2 展望68-69
- 参考文献69-77
- 致谢77-79
- 附录79
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