一维纳米材料的合成及其在量子点敏化太阳能电池中的应用
一维纳米材料的合成及其在量子点敏化太阳能电池中的应用【摘要】:量子点具有独特的量子效应,理论上有很强的光电转换能力。量子点太阳能电池的理论效率可超过60%,远远超过传统晶硅电池的3
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4;TB383.1
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 综述9-24
- 1.1 引言9-10
- 1.2 太阳能电池的发展历史10
- 1.3 太阳能电池的分类10-12
- 1.3.1 硅晶太阳能电池11
- 1.3.2 无机盐多元化合物半导体太阳能电池11-12
- 1.3.3 聚合物太阳能电池12
- 1.3.4 敏化纳米材料太阳能电池12
- 1.4 量子点太阳能电池的物理机理12-16
- 1.4.1 量子点的性质12-13
- 1.4.2 量子点太阳能电池的物理机理13-16
- 1.5 量子点太阳能电池的结构16-21
- 1.5.1 纳米半导体材料16-18
- 1.5.2 量子点敏化剂18-20
- 1.5.3 电解质20-21
- 1.5.4 对电极21
- 1.6 量子点敏化太阳能电池的工作过程21-23
- 1.6.1 电池的工作过程21-22
- 1.6.2 电池中的复合反应22-23
- 1.7 本论文研究内容和意义23-24
- 第二章 实验设计与测试表征24-37
- 2.1 实验药品24-25
- 2.2 实验设备25
- 2.3 实验设计与步骤25-32
- 2.3.1 导电基底FTO玻璃的清洗25-26
- 2.3.2 氧化锌薄膜层的沉积26-29
- 2.3.3 ZnO纳米棒的制备29
- 2.3.4 CdSe量子点的制备29-31
- 2.3.5 多硫电解液的配置31
- 2.3.6 对电极31
- 2.3.7 量子点电池的封装31-32
- 2.4 样品的测试与表征32-37
- 2.4.1 X射线衍射仪32-33
- 2.4.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)33-34
- 2.4.3 场发射透射电子显微镜(FETEM)34-35
- 2.4.4 电池光电性质测量35-37
- 第三章 光阳极纳米材料的制备37-53
- 3.1 ZnO种子层薄膜的制备37-42
- 3.1.1 ZnO种子层结晶性比较37-39
- 3.1.2 种子层形貌表征与分析39-41
- 3.1.3 磁控溅射旋转对种子层的电学性质影响41-42
- 3.2 ZnO纳米棒阵列的制备42-49
- 3.2.1 二步法制备ZnO纳米棒阵列42
- 3.2.2 基底的放置方向的影响42-43
- 3.2.3 溅射功率对纳米棒的影响43-46
- 3.2.4 不同制备方法制备的种子层对纳米棒的影响46-49
- 3.4 TiO_2-SiO_2复合纳米材料的制备49-52
- 3.4.1 材料的制备49-50
- 3.4.2 TiO_2-SiO_2复合纳米材料的表征50-52
- 3.5 小结52-53
- 第四章 CdS量子点敏化太阳能电池的组装以及电池光电性能研究53-58
- 4.1 CdSe量子点敏化太阳电池(QDSCs)的组装53-54
- 4.1.1 氧化锌纳米棒阵列电极的制备53
- 4.1.2 量子点敏化光阳极的制备53-54
- 4.1.3 多硫电解质的配置54
- 4.1.4 Pt对电极的印刷54
- 4.1.5 电池的封装54
- 4.2 电池光电性能表征54-57
- 4.2.1 电池电学性质的表征(I-V)54-56
- 4.2.2 电池的光学性质56-57
- 4.3 本章小结57-58
- 参考文献58-62
- 在学期间的研究成果62-63
- 致谢63
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