TiO_2纳米管碎片的制备及在染料敏化太阳能电池上的应用
TiO_2纳米管碎片的制备及在染料敏化太阳能电池上的应用【摘要】:能源危机和环境污染是当今社会面临的两大重大难题,为了人类社会的可持续发展,探索和开发新能源已成为了各个国家非常重视
【学位授予单位】:河南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 绪论9-23
- 1.1 引言9-14
- 1.1.1 硅系太阳能电池12-13
- 1.1.2 多元化合物薄膜太阳能电池13
- 1.1.3 聚合物多层修饰电极型太阳能电池13-14
- 1.1.4 纳米晶化学太阳能电池14
- 1.2 染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理14-23
- 1.2.1 染料敏化太阳能电池的基本结构14-21
- 1.2.2 染料敏化太阳能电池的工作原理21-23
- 第二章 染料敏化太阳能电池的组装及表征23-29
- 2.1 实验试剂和仪器23-24
- 2.1.1 实验试剂23-24
- 2.1.2 实验仪器和设备24
- 2.2 染料敏化太阳能电池光电性能的测试24-25
- 2.2.1 I-V 特性曲线的测试24-25
- 2.2.2 染料敏化太阳能电池光阳极薄膜透射率的测试25
- 2.3 染料敏化太阳能电池的表征25-26
- 2.3.1 染料敏化太阳能电池光阳极材料晶体结构的测试25-26
- 2.3.2 染料敏化太阳能电池光阳极材料比表面的测试26
- 2.3.3 染料敏化太阳能电池光阳极材料表面形貌的测试26
- 2.3.4 染料敏化太阳电池光阳极材料表面内部结构的测试26
- 2.4 染料敏化太阳能电池的制备26-29
- 2.4.1 染料敏化太阳能电池薄膜基片的清洗26
- 2.4.2 染料敏化太阳能电池用到的电解液的配制26-27
- 2.4.3 染料敏化太阳能电池封装中热封膜的使用27
- 2.4.4 染料敏化太阳能电池用到的染料的配置27
- 2.4.5 TiO_2纳米晶颗粒、纳米管、纳米管碎片的制备方法27-28
- 2.4.6 染料敏化太阳能电池的组装28-29
- 第三章 水热法制备光阳极材料 P25 纳米管碎片及性能研究29-41
- 3.1 引言29
- 3.2 强碱-水热法制备 P25 纳米管碎片29-31
- 3.2.1 主要的实验原料、仪器和实验原理29-30
- 3.2.2 P25 纳米管和纳米碎片制备30
- 3.2.3 制备 P25 纳米管碎片薄膜电极30
- 3.2.4 染料敏化太阳能电池的组装30-31
- 3.3 实验结果与讨论31-40
- 3.3.1 P25、P25 纳米管和 P25 纳米碎片 XRD 分析31
- 3.3.2 P25、P25 纳米管和 P25 纳米碎片 TEM 图31-32
- 3.3.3 P25、P25 纳米管和 P25 纳米碎片薄膜的光电性能32-40
- 3.4 小结40-41
- 第四章 溶胶-凝胶-水热法 TiO_2纳米管碎片的制备及光电性能研究41-57
- 4.1 引言41-42
- 4.2 溶胶-凝胶-水热法制备纳米 TiO_2纳米管碎片42-43
- 4.2.1 主要的实验原料、仪器和实验方法42-43
- 4.2.2 TiO_2纳米颗粒、纳米管、纳米碎片的制备43
- 4.2.3 制备 TiO_2纳米管碎片薄膜电极43
- 4.2.4 染料敏化太阳能电池的组装43
- 4.3 实验结果与讨论43-55
- 4.3.1 纳米 TiO_2的 XRD 分析43-44
- 4.3.2 TiO_2颗粒的表面形貌44-46
- 4.3.3 纳米 TiO_2的 TEM 分析46-47
- 4.3.4 纳米 TiO_2薄膜的光电性能47-55
- 4.4 小结55-57
- 第五章 Fe~(3+)掺杂 TiO_2纳米管碎片制备及光电性能研究57-67
- 5.1 引言57
- 5.2 溶胶-凝胶-水热法制备纳米 TiO_2 纳米管碎片57-59
- 5.2.1 主要的实验原料、仪器和实验方法57-58
- 5.2.2 Fe~(3+)/TiO_2纳米颗粒、纳米管、纳米碎片的制备58-59
- 5.2.3 制备 Fe~(3+)/TiO_2纳米管碎片薄膜电极59
- 5.2.4 染料敏化太阳能电池的组装59
- 5.3 实验结果与讨论59-66
- 5.3.1 纳米 Fe~(3+)/TiO_2颗粒的 XRD 分析59-61
- 5.3.2 Fe~(3+)/TiO_2的 SEM 分析61-63
- 5.3.3 Fe~(3+)/TiO_2的 TEM 分析63-64
- 5.3.4 Fe~(3+)/TiO_2纳米管碎片薄膜光电性能64-66
- 5.4 本章小结66-67
- 第六章 结论67-69
- 参考文献69-73
- 致谢73-75
- 硕士期间发表论文情况75-76
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