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ZnO纳米棒材料的制备及光伏特性研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:15:15
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ZnO纳米棒材料的制备及光伏特性研究【摘要】:因为其优异的物理化学特性,ZnO在光催化、太阳能电池等不同领域有广阔的应用前景。一维ZnO纳米结构具有许多新奇的性能,成为纳米半导体材

【摘要】:因为其优异的物理化学特性,ZnO在光催化、太阳能电池等不同领域有广阔的应用前景。一维ZnO纳米结构具有许多新奇的性能,成为纳米半导体材料领域研究的新热点。我们的工作着眼于一维垂直取向ZnO纳米阵列薄膜的制备及铝参杂氧化锌的制备,研究制备条件对形貌变化及可控生长的影响,对其形成机理进行分析,并对其在有机无机复合太阳能电池中的应用做了初步研究。主要研究内容如下: 1.使用脉冲激光沉积法在石英衬底上制备铝参杂氧化锌薄膜(AZO),系统研究衬底温度和氧分压对其结构、光学性能和点穴性能的影响。 2.采用六水硝酸锌,刘亚甲基四氨和去离子水为原料,利用简单易行的水热合成法,在AZO、石英和硅片衬底上成功制备出具有高长径比、高度取向的氧化锌纳米棒阵列薄膜。 3.系统研究了衬底种类、籽晶层和反应时间对氧化锌纳米结构形成的影响。实现了用水热法对氧化钛纳米材料的可控合成。采用纳米晶体的成核与生长理论、表面能理论、形状控制化学理论系统研究了基于衬底的纳米棒形成机理。同时研究了前驱体溶液各组分在反应体系中的作用。 4.将制备的纳米棒纳米阵列运用于有机无机复合太阳能电池,研究其光伏特性。 【关键词】:ZnO纳米棒 激光脉冲沉积 AZO 水热法 有机无机复合太阳能电池
【学位授予单位】:湖北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB383.1;TM914.4
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 1 绪论9-16
  • 1.1 ZnO材料介绍及应用前景9-11
  • 1.1.1 ZnO的结构和性质9-10
  • 1.1.2 ZnO材料的应用前景10-11
  • 1.2 ZnO纳米棒及阵列的介绍,优点,制备方法以及目前研究现状11-13
  • 1.2.1 ZnO纳米棒及阵列的介绍11
  • 1.2.2 ZnO纳米棒及阵列的优点11
  • 1.2.3 ZnO纳米棒及阵列的制备方法11-13
  • 1.3 论文的主要研究内容13-16
  • 2 实验与测试16-19
  • 2.1 实验中需要的化学药品及仪器16-17
  • 2.1.1 实验中所用化学药品16
  • 2.1.2 实验仪器/设备16-17
  • 2.2 实验设计17-18
  • 2.3 样品的表征方法18-19
  • 3 AZO的制备及其表征19-26
  • 3.1 引言19
  • 3.2. AZO薄膜机理介绍19-20
  • 3.3 实验过程20
  • 3.4 实验结果和讨论20-25
  • 3.4.1 薄膜的结构分析20-24
  • 3.4.2 电学性能测试24-25
  • 3.5 本章小结25-26
  • 4 ZnO纳米棒的控制合成及其表征26-41
  • 4.1 引言26
  • 4.2 生长机制26-27
  • 4.3 实验部分27-28
  • 4.3.1 薄膜基片的清洗27-28
  • 4.3.2 水热法制备氧化锌纳米棒阵列实验方案28
  • 4.4 实验结果与讨论28-40
  • 4.4.1 籽晶层对氧化锌纳米棒阵列的影响28-34
  • 4.4.2 不同衬底对氧化锌纳米棒的影响34-36
  • 4.4.3 制备时间对氧化锌纳米棒的影响36-40
  • 4.5 本章小结40-41
  • 5 有机无机复合太阳能电池实验方法与器件制备41-48
  • 5.1 有机无机复合太阳能电池原理简介42-43
  • 5.2 有机无机复合太阳能电池的制备43-45
  • 5.3 测试45-47
  • 5.3.1 对电池的光学测试45-46
  • 5.3.2 电池性能测试46-47
  • 5.4 本章小结47-48
  • 6 论文工作总结48-50
  • 6.1 主要内容及创新48-49
  • 6.2 尚需进一步研究的工作49-50
  • 参考文献50-55
  • 附录55-56
  • 致谢56


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