基于含錫鈦類水滑石的量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、水滑石（hydrotalcite-like compounds，簡(jiǎn)稱HTlc），是一類由兩種或兩種以上金屬元素構(gòu)成的層狀氫氧化物材料，因其特殊的結(jié)構(gòu)而具有奇特的性質(zhì)。HTlc因其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)而應(yīng)用于醫(yī)藥、吸附、催化、能源等領(lǐng)域。量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池(Quantum dot sensitized solar cells，QDSSC)因其較為簡(jiǎn)單的制備工藝以及較高的效率而具有廣闊的研發(fā)前景?；贖Tlc獲得復(fù)合氧化物并應(yīng)用于量子點(diǎn)敏化

2、太陽(yáng)能電池，為制備QDSSC開(kāi)闊了新的研究途徑。
　　本論文通過(guò)尿素水解法得到鋅錫HTlc和鋅鈦HTlc，并將其煅燒以獲得相關(guān)的復(fù)合氧化物。通過(guò)X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-vis)等測(cè)試方法對(duì)類水滑石及其復(fù)合氧化物的構(gòu)造、形貌、光吸收、表面性質(zhì)等進(jìn)行了綜合測(cè)試。將復(fù)合氧化物應(yīng)用于量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極，并通過(guò)石墨烯摻雜，提高了器件的效率。
　　(1)運(yùn)用尿素水解法制備了鋅錫HT

3、lc，并通過(guò)高溫煅燒獲得相關(guān)的Zn-Sn復(fù)合氧化物，將其作為光陽(yáng)極材料應(yīng)用于QDSSC。運(yùn)用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法(SILAR)將CdS量子點(diǎn)納米晶敏化材料沉積于復(fù)合氧化物光陽(yáng)極上，通過(guò)改變沉積次數(shù)，控制敏化劑在光陽(yáng)極上的沉積量，研究了沉積次數(shù)與太陽(yáng)能電池效率的關(guān)系。通過(guò)對(duì)不同電池進(jìn)行相應(yīng)的光電表征，8次敏化時(shí)電池取得最佳綜合表現(xiàn)，效率達(dá)到了0.48％。通過(guò)分析材料間相應(yīng)的能級(jí)關(guān)系和電化學(xué)測(cè)試，討論了影響電池效率的因素。
　　(2)

4、以鋅鈦HTlc前驅(qū)原料制備了Zn-Ti復(fù)合氧化物并將其應(yīng)用于量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池光陽(yáng)極，并通過(guò)石墨烯摻雜提高其導(dǎo)電性，通過(guò)SILAR法在復(fù)合光陽(yáng)極材料上沉積CdS納米晶敏化材料，探討了不同石墨烯摻雜含量與電池性能的關(guān)系。通過(guò)對(duì)電池光電性能測(cè)試分析，在摻雜0.2％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨烯時(shí)，電池效率達(dá)到0.44％，相比沒(méi)有進(jìn)行石墨烯摻雜的電池，效率提高了37.5％。
　　(3)通過(guò)比較不同工作電極，分析石墨烯摻雜對(duì)電池性能的影響，結(jié)合J-V