水溶性Ⅱ-Ⅵ族量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的組裝及性能研究.pdf

1、量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池由于光譜響應(yīng)范圍可調(diào)，消光系數(shù)高，理論光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)成為太陽(yáng)能電池的重要研究方向之一。迄今為止，量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的相比仍然相差較遠(yuǎn)。本論文主要針對(duì)水相量子點(diǎn)用于敏化太陽(yáng)能電池作了研究，通過(guò)增強(qiáng)量子點(diǎn)在光陽(yáng)極上的吸附，電解質(zhì)和對(duì)電極的改善來(lái)提高電池性能。
　　制備了以硫代水楊酸(TSA)為配體的CdTe量子點(diǎn)。研究了前驅(qū)體溶液的pH值、濃度、物質(zhì)的量之比對(duì)量子點(diǎn)熒光特性的影

2、響，在最優(yōu)化條件下，成功制備了量子產(chǎn)率為15％的TSA-CdTe量子點(diǎn)，并對(duì)其形貌、組成、電子傳輸?shù)冗M(jìn)行了表征。結(jié)果顯示硫代水楊酸為配體的CdTe量子點(diǎn)比巰基丙酸配體CdTe量子點(diǎn)的電子傳輸性能好，表明硫代水楊酸這種具有共軛結(jié)構(gòu)的配體有利于電子的轉(zhuǎn)移。
　　研究了水相量子點(diǎn)在TiO2電極上的吸附機(jī)理，提出了通過(guò)pH調(diào)控量子點(diǎn)吸附的方法。將水相制備的巰基甘油和巰基丙酸為配體的CdTe量子點(diǎn)應(yīng)用于敏化電池，通過(guò)改變吸附時(shí)溶液的pH值，

3、來(lái)調(diào)控量子點(diǎn)和TiO2之間的靜電作用，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)pH使它們之間的作用力為弱靜電斥力時(shí)，量子點(diǎn)在TiO2上的吸附最好，獲得了能量轉(zhuǎn)換效率為0.75％的CdTe敏化太陽(yáng)能電池。
　　研究了電解質(zhì)和對(duì)電極對(duì)電池性能的影響，通過(guò)改進(jìn)對(duì)電極和優(yōu)化電解質(zhì)，進(jìn)一步提高CdTe量子點(diǎn)敏化電池的效率。以Cu2S取代傳統(tǒng)的Pt作對(duì)電極，能獲得更好的催化特性，電池的填充因子和效率提高了近一倍。采用多硫電解質(zhì)，優(yōu)化S2-和S的量以及水醇比來(lái)提高電解質(zhì)氧化還