首页 > 学术论文

基于一维金属纳米阵列染料敏化太阳能电池电极的制备与组装

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:14:59
热度:

基于一维金属纳米阵列染料敏化太阳能电池电极的制备与组装【摘要】:染料敏化太阳能电池价格相对低廉,制作工艺简单,拥有潜在的高光电转换效率,极有可能取代传统硅系太阳能电池,成为未来太阳

【摘要】: 染料敏化太阳能电池价格相对低廉,制作工艺简单,拥有潜在的高光电转换效率,极有可能取代传统硅系太阳能电池,成为未来太阳能电池的主导。本文将一维纳米线模板法制备技术与染料敏化太阳能电池相结合,将分散均匀的纳米二氧化钛颗粒溶胶浸入金属纳米线阵列中,组装得到新型染料敏化太阳能电池电极阵列结构。该金属线阵列可伸入光电转化层,且与纳米二氧化钛粒子紧密连接,减少了激发电子到达电极的路程,有效防止因传输路径过长而造成的电子湮灭。有望提高电池光电转换效率,具有重要的理论及应用价值。 本文首先对阳极氧化铝膜(AAO)模板的紫外光刻技术进行了探讨。实验使用BP-212型紫外正性光刻胶,及波长365nm紫外光源。发现紫外曝光时间50s,前烘温度65℃下,可完全复制掩膜图案。 采用恒压电化学沉积法,分别以AAO模板及图案化AAO二次模板为基底,成功制备了一维铜纳米线阵列及图案化铜纳米线阵列。在-0.2V恒压电沉积条件下,沉积30min所得铜纳米线阵列规整有序,线成束,且具有微米级空隙,有望应用于组装微型器件。换用图案化AAO模板为工作电极,沉积时间15min所得阵列线长10um左右,结构最为规整,圆孔及QDU图案均能良好复制。 以多聚磷酸钠及聚丙烯酸钠复合分散剂,并在冷冻作用下进行分散实验,得到颗粒粒径均不超过20nm且具有较高的稳定性的纳米TiO2溶胶。通过多次浸润图案化线束的方法,最终组装得到DSSC电极阵列结构。 【关键词】:染料敏化太阳能电池 紫外光刻 铜纳米线 TiO_2颗粒分散
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1
【目录】:
  • 摘要2-3
  • Abstract3-6
  • 引言6-7
  • 第一章 绪论7-30
  • 1.1 染料敏化太阳能电池的研究进展8-13
  • 1.1.1 染料敏化剂8-11
  • 1.1.2 电解质11-12
  • 1.1.3 多孔氧化物薄膜的发展12-13
  • 1.2 一维纳米材料研究现状13-18
  • 1.2.1 一维纳米材料13
  • 1.2.2 模板法制备一维纳米材料13-18
  • 1.2.3 一维纳米材料在染料敏化太阳能电池中的应用18
  • 1.3 纳米TiO_2在DSSC中的应用进展18-30
  • 1.3.1 二氧化钛纳米结构合成方法18-23
  • 1.3.2 纳米二氧化钛颗粒的分散方法23-25
  • 1.3.3 二氧化钛纳米晶在DSSC中的应用25-30
  • 第二章 小孔径图案化AAO模板的制备与表征30-37
  • 2.1 实验部分30-32
  • 2.1.1 试剂和仪器30-31
  • 2.1.2 小孔径图案化AAO模板的制备31-32
  • 2.1.3 测试样品的制备及表征32
  • 2.2 结果与讨论32-36
  • 2.2.1 曝光时间对图案的影响32-33
  • 2.2.2 前烘温度对图案的影响33-36
  • 2.2.3 两种基底不同尺寸掩膜光刻机理探索36
  • 2.3 本章小结36-37
  • 第三章 一维金属纳米阵列染料敏化太阳能电池电极的制备37-48
  • 3.1 实验部分37-41
  • 3.1.1 试剂和仪器37-38
  • 3.1.2 图案化AAO模板及电沉积电极的制备38-39
  • 3.1.3 常规及图案化金属纳米线阵列的制备39-40
  • 3.1.4 测试样品的制备与表征40-41
  • 3.2 结果与讨论41-47
  • 3.2.1 一维金属铜纳米线阵列41-43
  • 3.2.2 一维金属铜纳米线阵列的图案化43-47
  • 3.3 本章小结47-48
  • 第四章 纳米二氧化钛颗粒的分散性研究及电极阵列组装48-54
  • 4.1 实验部分48-50
  • 4.1.1 试剂和仪器48-49
  • 4.1.2 纳米二氧化钛颗粒的分散49-50
  • 4.1.3 电极阵列的组装50
  • 4.2 结果与讨论50-53
  • 4.2.1 影响纳米二氧化钛颗粒分散性的研究50-52
  • 4.2.2 DSSC电极阵列的组装52-53
  • 4.3 本章小结53-54
  • 结论54-55
  • 参考文献55-64
  • 攻读硕士学位期间发表论文64-65
  • 致谢65-67


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

染料敏化纳米晶薄膜太阳电池    孟庆波,林原,戴松元

纳米技术产业化状况(续)    徐斌,方媛,孙晋伟,翁国庆,范跃军,杨启山,张长鑫

染料敏化太阳能电池中电解质的研究进展    胡滨;刘国军;张桂霞;刘素花;李慧连;庞书良;

染料敏化太阳能电池纳米TiO_2制备及多孔电极膜研究进展    葛伟杰,周保学,张哲,熊必涛,郑青,蔡伟民

氧化铝模板制备条件的探索    默广;蔡泉;王维;陈兴;张坤浩;陈中军;吴忠华;

Cu纳米线的高温原位加热XRD研究    蔡泉;张俊喜;陈兴;陈中军;王维;默广;张坤浩;胡天斗;吴忠华;张立德;

纳米材料在农业上的应用现状研究    张丹凤;

对多孔物质或固体粉末比表面积测定方法探讨    韩秋萍

模板及其在纳米材料合成领域的应用    张作山,张树永,李文荣

染料敏化太阳电池研究进展    孔凡太;戴松元;

TiO_2一维纳米材料及其纳米结构的合成    张毓芳;张正国;方晓明;

多孔阳极氧化铝模板法制备纳米线阵列    杜娟

二氧化钛纳米棒薄膜材料及其太阳电池的溶胶—凝胶制备与光催化活性的研究    那日苏

脉冲激光液相沉积制TiO_2纳米薄膜及其光电性能    王国兵

黑曲霉孢子模板法合成纳米金及其催化应用初探    朱浩杰

TiO_2基光阳极的改性及光电性能研究    赵佳宁

染料敏化电池阳极制备及敏化工艺优化研究    高培峰

面向太阳电池光阳极的氧化锌纳米结构—制备与性能    解洋

TiO2纳米结构染料敏化太阳能电池三区模型仿真    王甲子

TiO_2纳米管、棒的水热制备及其光电性能研究    朱宏

钯基氢传感器的制备及性能研究    关钰

薄膜太阳电池的研究进展    耿新华,孙云,王宗畔,李长健

超微细粉体TiO_2的性能及应用    祖庸,任莉

信息与动态    

纳米材料和技术的战略地位、发展趋势和应用    张立德

纳米技术发展可能经历五个阶段    

纳米复合薄膜制备技术    

纳米TiO_2在涂料中的应用    许秀艳,付国柱,徐瑞芬

武汉大学纳米科技研究成果显著    李文

纳米塑料性能优异    子荫 ,白杉

我国研制成功纳米压力传感器    

“纳米技术”开创21世纪人类生活的新时代——纳米时代    魏玲,李慧

测量微/纳米纤维弹性模量的屈曲方法    曹艳平;郑修鹏;李博;冯西桥;

纳米La_2O_3或CeO_2添加对TiO_2-SiO_2润滑添加剂磨擦修复特性的影响    毛健;赵立涛;程鹏;李华峰;陈国需;

季铵盐纳米磁粒杀菌剂的研究    肖旭贤;黄可龙;杨珉;何琼琼;

纳米SiO_2改性环氧涂层电化学阻抗谱研究    田惠文;李伟华;侯保荣;

甲醇在一维纳米限域体系扩散动力学的HP ~(129)Xe NMR研究    徐舒涛;张维萍;李新;刘宪春;韩秀文;包信和;

化学沉淀法制备纳米CeO_2的工艺研究    周涛;贺贝贝;江涵;王宁;

聚吡咯纳米回形针的合成与性能    陈旭;黄瑜;李亮;

微孔滤膜负载纳米Pd/Fe对五氯酚的降解研究(英文)    童曼;杜江坤;鲍建国;袁松虎;

光诱导转化法制备单晶Ag纳米三棱体和立方体    刘恒权;姚素薇;宋仁峰;唐建军;张卫国;王宏智;李荣先;

纳米TiO_2对不同材料超滤膜结构与性能的影响    高维珏;卞晓锴;陆晓峰;施柳青;林红军;

纳米离我们并不遥远    李斌 沈路涛

纳米是怎么回事?    科言

科学家呼吁走出“纳米热”的误区    林小春 姜岩

我国科学家首创纳米硫    黎昌政

“纳米布”陷入炒作    本报特约记者 周建

纳米如何冲破产业化瓶颈    本报记者 文成

纳米产业并不遥远    本报记者 沐清

标准之争暴露中国纳米业“痼疾” 上市公司投资“雷声大、雨点小”    本报记者 肖巍

有一种水叫“纳米水”    张永胜

纳米眼球还不能让盲人复明    本报记者 徐晓宁

一维纳米功能材料的静电纺丝制备及其性能研究    何典

聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究    张贵军

不锈钢表面高性能纳米防护涂层研究    陆洪彬

纳米及表面吸附体系的第一性原理研究    任浩

磁场中Ni-纳米Al_2O_3复合镀层制备及其电沉积机理的研究    汪超

纳米多孔金属薄膜的制备与电催化性能    葛性波

飞秒激光制备半导体表面纳米周期结构    贾鑫

皮肤的纳米生物摩擦学行为研究    唐玮

人工影响天气纳米催化剂粉体的制备与成冰性能研究    张景红

纳米尺度光波导及微结构若干性质研究    赵立华

水溶性刺激响应碳纳米角的制备与表征    齐俊杰

纳米二氧化钛的复合改性及其光催化性能的研究    杨微

掺杂纳米碳化硅薄膜的制备及光学特性研究    杜洁

镍氢电池正极材料纳米氢氧化镍的合成新方法研究    王艳明

聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究    李伟

低维纳米超结构材料的可控合成及其性能的研究    张宝华

退火方式对生物成像用红色纳米磷光材料性能的影响    李娇莉

在球形聚合物刷反应器中制备纳米贵金属及其催化活性研究    朱元清

纳米多孔玻璃基复合发光材料的研究    龚凡涵

纳米四氧化三钴的制备及其与聚苯胺的电化学复合    梁莹