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CdSe量子点,量子点敏化太阳能电池,表面修饰,对电极,光电转换效率,

收藏本文 2024-02-11 点赞:16389 浏览:63741 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:量子点敏化太阳能电池是一种新兴的低成本的光电化学电池。本论文采取清洁、相对温和的策略在纳晶薄膜上组装CdSe量子点,形成敏化太阳能电池,并对其进行了一系列的优化。主要的探讨工作包括以下三方面。1.通过化学浴沉积的策略,以无机镉盐和硒的前驱体为原料,在室温下将形成的立方闪锌矿结构的CdSe量子点直接组装到纳晶薄膜上,通过制约沉积时间来制约敏化量。组装成电池后,对电池进行SEM、XRD、紫外可见吸收、光电性能等一系列的测试表征,以而选取最佳的沉积时间为5.5h。2.利用四氯化钛溶液对制备的工作电极进行表面修饰,表面处理大大提升了电池的光电流和转换效率。本论文探讨了表面处理对太阳能电池性能影响的机理。实验表明,选取处理时间为90min的量子点敏化太阳能电池,最高的光电转换效率可达到2.13%。3.制备了新型的PbS对电极材料,通过SEM、XRD对其形成历程进行了探讨。本论文着重讨论了PbS对电极和Pt对电极对于CdSe量子点敏化不同薄膜电池的性能影响机理。实验表明,利用多硫电解液时,与传统Pt对电极相比,PbS对电极的利用显著提升了量子点敏化太阳能电池的转换效率。PbS对电极的制备和利用,对于量子点敏化太阳能电池的进展起了很重要的作用。关键词:CdSe量子点论文量子点敏化太阳能电池论文表面修饰论文对电极论文光电转换效率论文

    学位论文数据集3-4

    摘要4-6

    ABSTRACT6-14

    符号说明14-15

    第一章 绪论15-31

    1.1 量子点的探讨近况和进展15-17

    1.1.1 量子点概述15

    1.1.2 量子点的基本特性15-17

    1.1.3 量子点的探讨进展17

    1.2 量子点的制备策略17-20

    1.2.1 金属有机化合物的热分解法17-19

    1.2.2 均匀沉淀法19

    1.2.3 溶胶-凝胶法19

    1.2.4 连续离子层吸附反应(SILAR) 法19-20

    1.2.5 化学浴沉积法(CBD)20

    1.3 量子点敏化太阳能电池介绍20-28

    1.3.1 染料敏化太阳能电池的探讨进展20-21

    1.3.2 量子点敏化太阳能电池的探讨进展21-22

    1.3.3 量子点敏化太阳能电池的基本原理22-24

    1.3.4 量子点敏化太阳能电池光电性能的评价24-26

    1.3.5 量子点敏化太阳能电池光电性能的影响因素26-28

    1.4 课题的选题背景和探讨作用28-29

    1.5 本论文的探讨工作设想29-31

    第二章 CdSe 量子点敏化 TiO2纳晶薄膜太阳能电池的制备31-49

    2.1 前言31-32

    2.2 实验部分32-36

    2.2.1 实验试剂和仪器32-33

    2.2.2 TiO2纳晶薄膜电极的制备33-34

    2.2.3 化学浴沉积(CBD)CdSe 量子点34

    2.2.4 CdSe 量子点敏化 TiO2纳晶薄膜工作电极的制备34-35

    2.2.5 对电极的制备35

    2.2.6 多硫电解液的配制35-36

    2.2.7 CdSe 量子点敏化 TiO2薄膜电极的表征和电池的光电性能浅析36

    2.3 结果和讨论36-48

    2.3.1 CdSe 量子点的形成机理36-37

    2.3.2 CdSe/ TiO2工作电极的形貌37-39

    2.3.3 CdSe/ TiO2工作电极的 XRD 浅析39-40

    2.3.4 TiO2膜厚和电解液对于电池光电性能的影响40-43

    2.3.5 量子点沉积时间对于电池光电性能的影响43-46

    2.3.6 不同量子点沉积时间的薄膜的组成 EDX 浅析和光谱吸收46-48

    2.4 本章小结48-49

    第三章 表面修饰对于 CdSe 量子点敏化太阳能电池性能的影响49-61

    3.1 前言49-50

    3.2 实验部分50-52

    3.2.1 实验试剂和仪器50

    3.2.2 TiCl4溶液的配制50-51

    3.2.3 CdSe/ TiO2工作电极的表面处理51

    3.2.4 经过修饰的 CdSe 量子点敏化太阳能电池的组装及光电性能表征51-52

    3.3 结果和讨论52-59

    3.3.1 经过表面修饰的工作电极的形貌52-53

    3.3.2 表面修饰对 CdSe 量子点敏化太阳能电池的光电性能影响53-54

    3.3.3 表面修饰的改善动力学机制54-59

    3.4 本章小结59-61

    第四章 对电极对于 CdSe 量子点敏化太阳能电池性能的影响61-83

    4.1 前言61-62

    4.2 实验部分62-65

    4.2.1 实验试剂和仪器62-63

    4.2.2 ZnO、SnO2、TiO2薄膜电极的制备63-64

    4.2.3 PbS 和 Pt 对电极的制备64

    4.2.4 CdSe 量子点敏化纳晶薄膜电极的制备64

    4.2.5 对电极和 CdSe 量子点敏化太阳能电池的表征64-65

    4.3 结果和讨论65-82

    4.3.1 PbS 和 Pt 对电极的表面形貌65-67

    4.3.2 PbS 对电极的 XRD 浅析67-68

    4.3.3 不同种类光电极的表面形貌和 XRD 表征68-71

    4.3.4 Pt 和 PbS 对电极对于 CdSe 量子点敏化不同纳晶薄膜太阳能电池的光电性能影响71-73

    4.3.5 对电极的电化学阻抗性能73-76

    4.3.6 不同对电极组装的 CdSe 量子点敏化纳晶薄膜电池的阻抗性能76-78

    4.3.7 对电极对 CdSe 量子点敏化纳晶薄膜的光生电子输运和复合的影响78-80

    4.3.8 对电极对多硫电解液氧化还原性能的影响80-82

    4.4 本章小结82-83

    第五章 总结和展望83-85

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