摻雜Cds量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池制備與封裝工藝的研究.pdf

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2、學(xué)位論文作者簽名：多，』差砂坪年眇J 月／￡f E 1嵫開 口保密( ——年——月) ( 保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)指導(dǎo)教師簽名仞“年／月I 慧?文焉荊筍日 彤日 弘7 午年礦／月哆日摘要摘要量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池( Q D S S C s ) 是染料敏化太陽(yáng)能電池( D S S C s ) 的一個(gè)重要發(fā)展方向，由于其極高的理論轉(zhuǎn)換效率和較低的生產(chǎn)成本，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。但是由于量子點(diǎn)導(dǎo)帶上的電子很容易與電解質(zhì)溶液發(fā)生復(fù)

3、合以及太陽(yáng)能電池制備過(guò)程中各種不完善因素的影響，使得Q D S S C s 的光電轉(zhuǎn)換效率仍然低于D S S C s 。為了提高量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，需要對(duì)太陽(yáng)能電池制備過(guò)程中的每個(gè)步驟分別進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。本論文從量子點(diǎn)敏化劑以及太陽(yáng)能電池的制備封裝工藝入手，對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，使改進(jìn)工藝后的量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池短路電流密度、光電轉(zhuǎn)化效率等性參數(shù)能都得到提高，最后還對(duì)大面積太陽(yáng)能電池進(jìn)行了初步探究，得到初步研究成果。本論

4、文的研究?jī)?nèi)容如下：1 ．本文探討了改變沉積次數(shù)對(duì)量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池性能的影響。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和測(cè)試得出的結(jié)論，在3 0 ℃恒溫震蕩條件下，當(dāng)S I L A R 沉積次數(shù)為8 次時(shí)，C d S 量子點(diǎn)在T i 0 2 電極表面的覆蓋率達(dá)到最優(yōu)，此時(shí)電子受到最大限度的激發(fā)并向外電路傳輸，且T i 0 2 薄膜的孔隙不會(huì)被堵塞，最終測(cè)得光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到O ．9 7 ％。2 ．基于S I L A R 方法對(duì)C d S 量子點(diǎn)進(jìn)行摻雜改性實(shí)驗(yàn)。

5、( 1 ) 采用C a 、M g 摻雜C d S 量子點(diǎn)，并應(yīng)用于P t 對(duì)電極。分別討論了改變兩種金屬元素的摻雜比例和沉積次數(shù)對(duì)C d SQ D S S C s 性能的影響。對(duì)于C a 摻雜C d SQ D S S C s 而言，當(dāng)C a 的摻雜濃度為0 ．3 M 、沉積次數(shù)為8 次時(shí)，電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了最大值( 0 ．6 3 3 ％) 。對(duì)于M g 摻雜C d SQ D S S C s 而言，當(dāng)M g 的摻雜濃度為O ．3 M

6、 、沉積次數(shù)為6 次時(shí)，電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了最大值( O ．3 4 8 ％) 。( 2 ) 在金屬元素單摻雜的基礎(chǔ)之上，本文還研究了金屬元素?fù)诫sC d S 量子點(diǎn)共敏化劑對(duì)C d SQ D S S C s 性能的影響。將C u ／M g 和C u ／C a 進(jìn)行組合，C u 、M g 、C a 分別單獨(dú)摻雜至i J C d S 量子點(diǎn)中，后按一定先后順序?qū)⒅苽浜玫牧孔狱c(diǎn)分別沉積至l J T i 0 2 薄膜上的方法就稱為共敏化。本文

7、分別從改變沉積順序和改變沉積層數(shù)兩方面討論了金屬元素共敏化對(duì)C d S Q D S S C s 性能的影響，獲得了很好的效果。3 。對(duì)大面積太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能電池的全封裝技術(shù)進(jìn)行了探究。( 1 ) 本文對(duì)基于C d S 量子點(diǎn)的大面積太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行了初步探究，分別從T i 0 2 薄膜面積大小和T i 0 2 薄膜不同的排列方式兩方面對(duì)太陽(yáng)能電池性能進(jìn)行了對(duì)比討論，對(duì)后續(xù)進(jìn)行大面積電池的相關(guān)實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)性的意義。( 2 ) 為提高