氧化锌光阳极染料敏化太阳能电池的研究

【摘要】：染料敏化太阳电池(DSSC)是一种新型光电化学太阳电池,其光电转换效率是目前研究的重点,ZnO是染料敏化太阳电池光阳极的主要材料之一,本论文通过四种不同方法制备优化ZnO光阳极,提高ZnO染料敏化太阳电池的转换效率,主要研究内容包括： 水热法制备ZnO光阳极：采用乙酸锌和硝酸锌为锌源水热法制备出不同微观结构的ZnO光阳极,其最终染料敏化太阳电池的转换效率达到0.343%。 ZnO量子点修饰ZnO光阳极：乙酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法合成出具有荧光效应的ZnO量子点,以纯ZnO量子点作为光阳极制备染料敏化太阳电池,其电池的开路电压V。。首次达到了0.8V,采用ZnO量子点表面沉积浸染法修饰ZnO光阳极,优化提高ZnO染料敏化太阳电池的光电转换效率到0.8%。 三层结构优化ZnO光阳极：制备由ZnO散射层、ZnO纳米粒子层和ZnO晶种阻挡层组成的三层结构的ZnO光阳极,并对三层ZnO光阳极染料敏化太阳电池进行电化学阻抗谱(EIS)分析和光电性能(I-V曲线)考察,优化后的三层结构ZnO光阳极染料敏化太阳电池转化效率达到1.18%。 加压法优化ZnO光阳极：采用微型压力机对烧结后的ZnO光阳极膜加压,加压后的ZnO染料敏化太阳电池转化效率最终优化提高到2.11%。 【关键词】：ZnO 染料敏化太阳电池 水热法 量子点 三层结构优化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 论文中的缩写名词的解释9-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 太阳电池12-13
• 1.3 DSSC的结构和性能13-19
• 1.3.1 DSSC的结构13-14
• 1.3.2 DSSC的工作原理14-15
• 1.3.3 DSSC的光电性能参数15-17
• 1.3.4 DSSC的光阳极17
• 1.3.5 DSSC的染料敏化剂17-18
• 1.3.6 DSSC的对电极18
• 1.3.7 DSSC的电解质18-19
• 1.4 ZnO-DSSC的发展19-21
• 1.5 本论文的选题依据和研究目的21-22
• 第二章 水热ZnO晶体光阳极DSSC22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-26
• 2.2.1 实验药品22-23
• 2.2.2 实验仪器23-24
• 2.2.3 实验流程24
• 2.2.4 实验内容24-26
• 2.3 实验结果与讨论26-33
• 2.3.1 XRD数据分析26-28
• 2.3.2 扫描电镜(SEM)分析28-31
• 2.3.3 ZnO-DSSC的I-V曲线31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 ZnO量子点修饰光阳极DSSC34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 实验部分34-37
• 3.2.1 实验药品34-35
• 3.2.2 实验仪器35-36
• 3.2.3 实验内容36-37
• 3.3 实验结果与讨论37-43
• 3.3.1 XRD数据分析37-38
• 3.3.2 ZnO量子点的粒径分析38-39
• 3.3.3 ZnO量子点的UV-vis吸收光谱分析39
• 3.3.4 ZnO量子点透射电镜(TEM)分析39-41
• 3.3.5 ZnO-DSSC的I-V曲线41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 三层ZnO光阳极结构DSSC的研究45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 实验部分45-47
• 4.2.1 实验药品45-46
• 4.2.2 实验仪器46-47
• 4.3 实验内容47-49
• 4.3.1 ZnO晶种阻挡层的制备47-48
• 4.3.2 ZnO纳米粒子层的制备48
• 4.3.3 ZnO光散射层的制备48-49
• 4.4 实验结果与讨论49-56
• 4.4.1 XRD数据分析49-50
• 4.4.2 ZnO光阳极膜扫描电镜分析50-52
• 4.4.3 DSSC电化学阻抗谱(EIS)分析52-54
• 4.4.4 ZnO-DSSC的I-V曲线54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 加压ZnO光阳极膜对DSSC的影响57-64
• 5.1 实验部分57-60
• 5.1.1 实验药品57
• 5.1.2 实验仪器57-58
• 5.1.3 实验内容58-60
• 5.2 实验结果与讨论60-62
• 5.2.1 ZnO-DSSC的I-V曲线60-61
• 5.2.2 N719染料的UV-vis吸收分析61-62
• 5.3 本章小结62-64
• 结论64-65
• 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-75
• 攻读硕士学位期间发表论文75

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

染料敏化太阳能电池中的光电极制备技术    唐笑;钱觉时;黄佳木;

染料敏化太阳能电池对电极的研究进展    李国;胡志强;高岩;刘敬肖;刘贵山;

Cs_3(HSO_4)_2(H_2PO_4)的制备及其导电性研究    赵国燕;郭金福;卢印;

NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究    李凌杰;于生海;雷惊雷;何建新;王敬丰;潘复生;

碳化硼的改性及其在有机硅树脂中的应用    徐正彬;贾梦秋;

防腐阻燃型玻璃鳞片/环氧树脂涂料的性能    李晶;黄丽;

Ag@SiO_2纳米复合涂层在大肠杆菌作用下的电化学阻抗谱研究    张新生;王洁欣;乐园;陈建峰;

钛合金TC4塑性变形后在3%NaCl溶液中的交流阻抗谱    姜应律,吴荫顺

镁合金涂装体系盐雾条件下失效过程的电化学阻抗谱特征    涂运骅,高瑾,李久青,张薇

含水量对X70钢在大港滨海盐渍土壤中腐蚀行为的影响    陈旭;杜翠薇;李晓刚;梁平;鲁新如;

温度对Q235钢在大港土中腐蚀行为和机理的影响    聂向晖;杜翠薇;李晓刚;

MPA包覆的银纳米粒子修饰电极制备和电化学表征    吕桂琴;姚爱丽;郑传明;

阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响    高志明;文丽娟;

阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究    刘洋洋;高志明;王震;

聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性    陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;

基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究    康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;

模拟深海环境中环氧粉末涂层失效行为研究    唐俊文;邵亚薇;张涛;孟国哲;王福会;

氧化铝合金在空化作用下的腐蚀电化学行为    雍兴跃;侯纯扬;武杰;张正;李栋梁;汪磊;李斌;

潮汐发电贯流电机用钢阴极保护时的电化学阻抗谱和表面力学特征    高志明;林峰;宋诗哲;

界面成核-水热法制备纳米氧化锌及光吸收特性    李彦生;王莹;李准;

NASICON固体电解质的制备及其导电性能研究    胡艳琴;王运福;宋玉哲;韩根亮;李工农;刘国汉;

Gd掺杂CeO_2固体电解质的电化学特性研究    吴翔;周贞;简家文;

海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究    常雪婷

涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究    王洪芬

改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究    王爱萍

中间盐法石煤灰渣酸浸提钒工艺的试验研究    徐耀兵

锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究    刘春侠

咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究    张启波

用于有机磷农药残留检测的免疫生物传感器的研究    蒋雪松

用于农药残留检测的压电免疫生物传感器的研究    黄君冉

锌基氧（硫）化锌微纳米结构的合成、表征、光电性质及生长机理研究    黄林勇

不锈钢表面氮掺杂二氧化钛薄膜的制备及其性能研究    王鹤峰

纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响    庞宇

奥氏体不锈钢点蚀行为的研究    徐珊

红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究    李新义

钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究    梁静

锌酸钙制备方法和生成机制及锌枝晶的研究    赵飞

高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响    任振伟

聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响    张颖君

缝隙和静水压力环境对316L不锈钢腐蚀行为的影响    丛园

ZnO薄膜的水溶液法制备及Li~+、柠檬酸钠对ZnO生长的影响    单海燕

三电极电化学传感器等效电路模型的研究    李瑞

阴极修饰对染料敏化TiO_2太阳能电池性能的改进    范乐庆,吴季怀,黄昀昉,林建明

温度对不同电解质的大面积DSCs电池性能的影响    戴松元,陈双宏,肖尚锋,史成武,黄阳,孔凡太,胡林华,潘旭,翁坚,郭力,王孔嘉

TiO_2薄膜的制备方法及其对染料敏化太阳电池性能的影响    蓝鼎,罗欣莲,万发荣,龙毅

铂修饰光阴极及其在纳晶太阳能电池中的应用    郝三存,吴季怀,林建明,黄昀昉

纳晶敏化太阳能电池中铂修饰对电极的一种新制法    陈今茂,马玉涛,王桂强,王正平,周晓文,林原,李学萍,肖绪瑞

染料敏化纳米薄膜太阳电池中DMPII浓度的优化    史成武,戴松元,王孔嘉,郭力,潘旭,孔凡太,胡林华

用于电化学太阳电池的几种多晶n-CdS光阳极特性的研究    傅宏达,宋天平,张伯荣,糜天英

电沉积Pt微岛对单晶n-Si光阳极行为的影响    范宏斌,范钦柏,邓薰南

新一代光阳极光250踏板车简介    吴锋

CuInS_2、CuInSe_2及其固溶体作光阳极的光电化学太阳电池的研究    邓恩慈

半导体-电解液光电极体系研究 Ⅴ.聚苯胺膜对半导体光阳极的保护作用    宋天平,王玉江,糜天英

染料敏化太阳能电池纳晶TiO_2多孔薄膜研究进展    尹艳红;薛载坤;杨宝宁;杨书廷;

聚乙烯亚胺对ZnO纳米线阵列膜的形貌和光电性能的影响    杨伟光;万发荣;姜春华;陈思维;

CdS敏化TiO_2纳米管的制备和性能研究    程浩;隋小涛;赵修建;

染料敏化太阳能电池光阳极及其敏化研究进展    王青;夏咏梅;何祖明;李新丽;乜伟;徐莺歌;

染料敏化太阳电池光阳极薄膜研究进展    李树全;林建明;张秀坤;李彪;徐波;

基于氮掺杂的高活性二级分叉氧化锌四角叉结构的光阳极在光电化学制氢的应用    丘勇才;杨世和;

染料敏化太阳能电池用三维海胆状ZnO微纳结构光阳极的合成与光电转换性能研究    张新华;陈翌庆;程银芬;

金属有机框架在染料敏化太阳能电池界面调控中的应用    李亚峰;魏明灯;

具有高光捕获能力的染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极    李春辉;罗艳红;李冬梅;糜建立;Lasse Sф;Peter Hald;孟庆波;Bo B.Iversen;

低温两步法合成掺杂型纳米晶TiO_2光阳极及其电池性能分析    许程;苏奎;唐成;

一维多级纳米结构TiO2光阳极染料敏化太阳能电池    林昌健;郑大江;叶美丹;吕妙强;郭文熹;

染料敏化太阳电池光阳极薄膜的研究进展    郭晓伟;陈改荣;王辉;苗超林;苗郁;曹志民;

利用在导电玻璃上直接生长的有序的二氧化钛纳米棒阵列作为光阳极制备固态染料敏化太阳能电池    白杰;鲁建峰;徐晓宝;李志鸿;曹昆;崔金;王鸣魁;

TiO_2光阳极TiCl_4处理的电荷传输动力学研究    邓明晖;黄姝青;罗艳红;李冬梅;孟庆波;

纳米复合结构的制备及其光伏行为    翟锦;赵勇;衡利苹;盛显良;江雷;

染料敏化太阳能电池更高效    张宁

染料敏化太阳能电池专利申请分析    素白

未来主导：染料敏化太阳能电池    本报记者 滕继濮

聚合物基柔性染料敏化太阳能电池光阳极的性能优化    赵晓冲

TiO_2基染料敏化太阳能电池光阳极薄膜结构的设计与调控    程鹏飞

TiO_2光阳极优化及其吡咯并吡咯二酮和联噻唑类敏化剂性能研究    郭福领

高效率染料敏化太阳能电池的电荷传输与复合机理研究    郝锋

染料敏化太阳能电池光阳极研究    向鹏

基于微/纳结构Zn、Sn基氧化物的染料敏化太阳能电池光阳极制备、性能研究    李政道

染料敏化太阳能电池光阳极的制备、性质和光电转换机理研究    程辉

染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2薄膜的制备及改性研究    曾宪光

基于氧化物薄膜的光电器件及电阻转变行为研究    王晓祺

敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究    朱光

染料敏化太阳能电池光阳极的性能研究    刘懿平

柔性染料敏化太阳能电池光阳极的制备及其性能研究    程存喜

染料敏化太阳能电池光阳极的改性    周兴

染料敏化纳米晶太阳能电池光阳极的优化    杨广涛

钛基板光阳极染料敏化太阳能电池的研究    汪咏梅

染料敏化太阳能电池光阳极的制备及其性能研究    高峰

染料敏化太阳能电池光阳极及其优化研究    刘玲

染料敏化太阳能电池双层复合薄膜光阳极的制备与性能研究    戴国田

染料敏化太阳能电池光阳极的制备及其性能研究    夏咏梅

染料敏化太阳能电池光阳极的光电化学性质研究    刘润花