光電半導(dǎo)體材料的制備及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、隨著全球氣候變暖和化石能源的日益枯竭,人們迫切需要尋找新的可再生能源。太陽能因其取之不盡用之不竭,清潔,持續(xù),便利而成為21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉?。染料敏化納晶寬帶隙半導(dǎo)體太陽能電池因其價(jià)格便宜、制作工藝簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、效率高而成為可再生能源研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　 本報(bào)告研究了ZnO及改性TiO2作為光陽極的染料敏化太陽能電池,內(nèi)容包括:采用絲網(wǎng)印刷(Screen-printing)方法制備了ZnO和過渡金屬離子及非金屬離子摻雜

2、的TiO2膜電極,以染料N719作為敏化劑,Pt電極為對(duì)電極,I-/I3-為氧化還原電解質(zhì),成功的組裝了染料敏化太陽能電池的原型器件,并對(duì)其光電性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)合吸收光譜和表面光電壓譜,討論了光陽極材料對(duì)染料敏化太陽能電池光電化學(xué)性質(zhì)的影響。
　　 第一章綜述了染料敏化太陽能電池的發(fā)展歷程,及其所涉及的相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和基本概念。提出了目前染料敏化太陽能電池發(fā)展存在的問題,擬改進(jìn)的方法。
　　 第二章中介紹了染料敏化太陽能

3、電池所用到的一些測(cè)試方法和表征手段。
　　 在第三章中,三種不同礦化劑六亞甲基四胺(HMT),尿素(Co(NH2)2),和氫氧化鋰(LiOH)存在下通過水熱法制備得到ZnO粒子。礦化劑在水中不同的水解過程導(dǎo)致了形成不同形貌和尺寸的ZnO晶體。將其作為染料敏化太陽能電池光陽極材料對(duì)電池性能有很大的影響。以LiOH為礦化劑所制備得到的ZnO納米顆粒的尺寸遠(yuǎn)小于以為HMT和Co(NH2)2礦化劑所制備得到的ZnO晶體顆粒。
　　

4、 在第四章中,我們通過溶膠-水熱法制備得到四種過渡金屬離子(Fe3+,Co2+,Ni2+,和Mn4+)摻雜的TiO2粉末,并將過渡金屬離子摻雜的TiO2粉末制成漿料通過絲網(wǎng)印刷方法印在導(dǎo)電基底上制成染料敏化太陽能電池的光陽極膜,并組裝成電池。通過XRD、TEM、UV-Vis對(duì)水熱法所制備樣品的物相、結(jié)構(gòu)和形貌做了詳細(xì)的表征,通過SPS,Ⅰ-Ⅴ測(cè)試了所組裝成的DSSC的光電性能。
　　 第五章主要研究了非金屬N元素?fù)诫s的TiO2