碳納米管制備及其在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用展望.pdf

1、太陽能是人類取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源。太陽能的有效利用可以同時解決人類生存所面臨的兩大危機“能源短缺”和“環(huán)境污染”。在太陽能的有效利用中,太陽能的光電利用是近年來發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域。太陽能電池的研制和開發(fā)日益得到重視。降低成本、提高效率是太陽能電池的發(fā)展趨勢。由于傳統(tǒng)太陽能電池降價的空間有限,因此開發(fā)高效廉價的新型太陽能電池具有重要意義。碳納米管具有極高的電荷傳輸性能,已被廣泛地用于有機太陽能電池的制備中。然而,基

2、于碳納米管的有機太陽能電池是將粉末狀的碳納米管與有機材料共混,碳納米管之間的結(jié)合較弱,因此導(dǎo)致較大的電阻且電子空穴對容易發(fā)生復(fù)合,使得太陽能電池的效率很低。直接將碳納米管薄膜作為太陽能電池的電極或轉(zhuǎn)換材料受到了研究者的青睞。雖然碳納米管具有獨特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和吸光性,然而它們在太陽能電池上的實際應(yīng)用在技術(shù)上卻受到了很大的限制。其中最重要的問題就是目前大規(guī)模制備的碳納米管產(chǎn)物中雜質(zhì)太多、碳納米管的直徑不均勻、且具

3、有很多缺陷。
　　因此,通過對碳納米管制備工藝的研究,分析工藝條件和碳納米管形貌、電學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系,摸索出最佳工藝條件,制備出管徑均勻、高純度、結(jié)構(gòu)完美、性能優(yōu)良的碳納米管,最終實現(xiàn)碳納米管的低成本、大批量生產(chǎn),具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值。本實驗中,我們采用化學(xué)氣相沉積法,在基底上制備了碳納米管陣列,通過改變?nèi)肟跍囟?、載氣總流量、氫氣流量以及基底等工藝條件,制備出不同的碳納米管陣列樣品,使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(