基于硅與氧化錫納米材料的太陽(yáng)能電池研究.pdf

1、1.利用濕法刻蝕制備了SiNW陣列，確定了制備SiNW的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)為HF酸濃度4.8M、AgNO3濃度0.02 M、實(shí)驗(yàn)溫度50℃、反應(yīng)時(shí)間60 min。深入分析了濕法刻蝕SiNW的形成機(jī)理，SiNW陣列的形成主要取決于Ag離子和基底Si之間的氧化還原反應(yīng)過(guò)程。
　　 2.研究了基于SiNW、Pt/SiNW、PtRu/SiNW的太陽(yáng)能電池的光電性能。以刻蝕好的SiNW為基底，通過(guò)水熱還原的方法，得到了PtRu合金粒子修飾的Si

2、NW，組裝成太陽(yáng)能電池。通過(guò)電化學(xué)工作站和太陽(yáng)光模擬器對(duì)SiNW、Pt/SiNW和PtRu/SiNW電極電池的性能進(jìn)行了測(cè)試與分析，研究表明PtRu/SiNW電極光照時(shí)產(chǎn)生的光電壓最大，電池效率最高為7.25％，比Pt/SiNW電極電池效率提高了20.0％，是SiNW電極電池效率的3.3倍。性能的提高主要是歸因于金屬和半導(dǎo)體的接觸使得電子更容易在界面處進(jìn)行傳輸，減少了電子和空穴的再結(jié)合。
　　 3.通過(guò)水熱方法制備了空心結(jié)構(gòu)的S

3、nO2納米材料，研究了H2SO4的濃度與加入量對(duì)SnO2結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)連續(xù)離子層沉積(SILAR)的方法實(shí)現(xiàn)了CdS量子點(diǎn)與SnO2納米球的復(fù)合，以電化學(xué)工作站和太陽(yáng)光模擬器對(duì)CdS量子點(diǎn)敏化SnO2材料太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行了測(cè)試與分析。研究了CdS量子點(diǎn)的沉積次數(shù)對(duì)漫反射吸收光譜以及電池性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)SILAR次數(shù)為5次時(shí)，電池的性能最好。最大電流密度5.92 mA/cm2，開(kāi)路電壓為0.70 V，光電效率為3.01％。這

4、主要?dú)w于CdS量子點(diǎn)與SnO2納米材料復(fù)合之后，由于能帶匹配，工作電極的對(duì)于光的響應(yīng)范圍從紫外光區(qū)擴(kuò)寬到可見(jiàn)光區(qū)，提高了對(duì)太陽(yáng)光的利用效率。
　　 4.通過(guò)旋涂制膜的方法，先在ITO導(dǎo)電玻璃基底上旋涂自制的TiO2薄膜，退火之后在其表面再旋涂SnO2納米晶薄膜。和純的SnO2染料敏化太陽(yáng)能電池相比，由于SnO2和TiO2能級(jí)匹配以及TiO2作為緩沖層的作用，SnO2/TiO2異質(zhì)雙層膜太陽(yáng)能電池性能有了大幅度的提高，光電轉(zhuǎn)換效率