基于ZnO納米管太陽能電池的研究.pdf

1、本文采用電化學沉積法在銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃(ITO)基底上沉積一層垂直有序的ZnO納米棒陣列，并通過對其在堿液中進行電化學腐蝕得到了ZnO納米管陣列。以ZnO納米管陣列為基礎(chǔ)，在其上電沉積一層適當厚度的CdTe納米顆粒薄膜，形成一種核殼式結(jié)構(gòu)，隨后繼續(xù)電沉積一層適當厚度的p型P3MT，最終得到一系列基于ZnO納米管陣列電極。通過SEM、TEM、HRTEM、EDS、XRD對電極材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成進行了測定、分析，并采用紫外可見吸收光譜儀

2、和光電性能測試儀對不同電極的光電性能進行研究。
　　 將CdTe/ZnO、P3MT/CdTe/ZnO等一系列電極組裝成電池，研究了不同厚度的CdTe和P3MT對電池光電性能的影響。研究表明:基于CdTe/ZnO電極的電池中，當沉積CdTe的時間為1.5h時，電池性能最佳，其光電轉(zhuǎn)換效率達到了0.89％，CdTe起到了很好的敏化效果;當在CdTe/ZnO電極上沉積一層P3MT后，電池性能明顯改善，P3MT沉積時間為2min時，光電

3、轉(zhuǎn)換效率最大為1.20％，與單純的CdTe敏化電池相比，效率提高了近35％。經(jīng)P3MT雜化后的電池性能的改善很大程度上歸因于在CdTe和P3MT的界面處形成的p-n異質(zhì)結(jié)。p-n結(jié)利于光生電子空穴對的有效分離，降低其復(fù)合機率。通過對P3MT/CdTe/ZnO電極的線性掃描，證實了在CdTe與P3MT界面處p-n結(jié)的存在。
　　 作為一種新型的p型半導(dǎo)體，Cu2O近年來被引起了廣泛的關(guān)注。本文在ZnO納米管陣列的基礎(chǔ)上電沉積一層C

4、u2O納米顆粒，形成了Cu2O/ZnO核殼式納米結(jié)構(gòu)陣列電極。通過SEM、HRTEM和XRD對電極材料的形貌結(jié)構(gòu)進行了表征分析，采用光電性能測試儀對電極的光電性能進行了研究。結(jié)果表明，Cu2O為立方顆粒，粒徑的大小隨沉積時間的延長而增大，由幾十納米至幾百納米不等;電極的光電性能隨Cu2O沉積時間的延長先提高后降低，當Cu2O沉積電荷量為1C時，電極的光電性能最佳。對Cu2O/ZnO電極的線性掃描的結(jié)果表明，在ZnO與Cu2O界面處形成了