CdS量子点掺杂及共敏化对光阳极性能改进研究
发布时间：2021-07-20 20:34
CdS由于其合适的禁带宽度、独特的光学和电学特性以及良好的催化性,是一种常用的太阳能电池材料和光催化材料,也是量子点敏化太阳能电池中常用的敏化剂。然而,作为敏化剂的CdS量子点也具有光生载流子不能有效分离,容易复合,稳定性不高等的缺点,为了提高CdS敏化光阳极的性能,我们采用阳离子掺杂和两种敏化剂共敏化的方法对光阳极的光电化学性能进行改进。本论文主要分为三部分内容:1.氧化锌纳米片复合硫化镉掺锌量子点（ZnO NS/CdS:Zn）:通过两步化学方法制备了ZnO NS薄膜。首先利用溶胶凝胶法制备了ZnO的晶种层,然后通过水热法制备了ZnO NS阵列,接着以ZnO NS阵列为基底,以Cd（NO3）2和Na2S为镉源和硫源利用连续离子层吸附法制备了ZnO NS/CdS薄膜。研究了量子点沉积次数和锌离子掺杂浓度对ZnO NS/CdS薄膜光电化学性质的影响,最后探究了阴阳离子敏化顺序对ZnO NS/CdS:Zn薄膜光电化学性质的影响。2.二氧化钛纳米片复合硫化镉掺铜纳米颗粒（TiO2 NS/CdS:Cu）:以...
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CdS晶体结构(a)立方结构;(b)六方结构
CdS量子点掺杂及共敏化对光阳极性能改进研究102.3ZnONS/CdS复合薄膜的形貌与结构表征2.3.1XRD分析图2-1.单纯ZnONS薄膜和ZnONS/CdS的XRD图像Figure2-1.XRDimagesofpureZnONSfilmsandZnONS/CdS在上图2-1中，a为单纯的ZnONS的XRD图像。从图中可以看出，在除去FTO的特征峰以外，单纯ZnONS薄膜的衍射峰与标准卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分别对应着ZnONS薄膜的(100)面、(101)面和(110)面，可以确定样品为择优生长的ZnO。b为复合CdS之后的ZnONS的XRD图像。在图中并没有观察到CdS的特征峰，这可能是由于CdS的量太少导致。
渤海大学硕士学位论文112.3.2SEM分析图2-2.单纯ZnONS薄膜和ZnONS/CdS复合薄膜的SEM图像：(a)(b)单纯ZnONS薄膜；(c)(d)ZnONS/CdS复合薄膜Figure2-1.SEMimagesofpureZnONSfilmandZnONS/CdScompositefilm:(a)(b)pureZnONSfilm;(c)(d)ZnONS/CdScompositefilm图2-2(a)和(b)分别为单纯ZnONS薄膜的正面和侧面的SEM图像。从图(a)中可以看出ZnONS垂直于基底FTO生长，片与片交叉排列，纳米片之间存在间隙，ZnONS的厚度约为100nm，从图(b)中可以看出，ZnONS表面光滑，已铺满整个FTO表面。纳米片阵列的高度约为4μm。图(c)和(d)为敏化9层的ZnONS/CdS复合薄膜的SEM图像。从图中可以看出，原本光滑的ZnONS表面变得粗糙，其表面有小颗粒附着，每个小颗粒的直径大约为20nm，这说明ZnONS表面可能有CdS的沉积。
【参考文献】：
期刊论文
[1](Zn,Cd)S∶Cu,Cl发光材料的热释发光[J]. 李志强,田少华,宋伟朋,韦志仁,董国义,窦军红. 发光学报. 2005(03)
[2]量子点发光材料及其在照明光源器件中的应用[J]. 崔一平,韩旭东,王著元,张家雨. 照明工程学报. 2005(01)
[3]水相合成CdS纳米晶标记牛血清白蛋白[J]. 徐力,郭轶,解仁国,庄家骐,王连英,杨文胜,李铁津. 功能材料与器件学报. 2003(02)
[4]功能性CdS纳米荧光探针荧光增敏法测定人血清白蛋白[J]. 汪乐余,周运友,朱昌青,张明翠,陶海升,王伦. 高等学校化学学报. 2003(04)
[5]非线性光学材料的研究进展[J]. 张勇,王民权. 材料导报. 1996(04)
博士论文
[1]TiO2纳米片阵列薄膜的制备、改性及其光电化学性能研究[D]. 姚慧珍.吉林大学 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族半导体/氧化锌纳米结构复合薄膜的制备及其光电化学特性研究[D]. 马晋文.吉林大学 2014
本文编号：3293550
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CdS晶体结构(a)立方结构;(b)六方结构
CdS量子点掺杂及共敏化对光阳极性能改进研究102.3ZnONS/CdS复合薄膜的形貌与结构表征2.3.1XRD分析图2-1.单纯ZnONS薄膜和ZnONS/CdS的XRD图像Figure2-1.XRDimagesofpureZnONSfilmsandZnONS/CdS在上图2-1中，a为单纯的ZnONS的XRD图像。从图中可以看出，在除去FTO的特征峰以外，单纯ZnONS薄膜的衍射峰与标准卡片JCPDSNo.5-664相匹配，位于31.73°、36.23°、56.54°的衍射峰分别对应着ZnONS薄膜的(100)面、(101)面和(110)面，可以确定样品为择优生长的ZnO。b为复合CdS之后的ZnONS的XRD图像。在图中并没有观察到CdS的特征峰，这可能是由于CdS的量太少导致。
渤海大学硕士学位论文112.3.2SEM分析图2-2.单纯ZnONS薄膜和ZnONS/CdS复合薄膜的SEM图像：(a)(b)单纯ZnONS薄膜；(c)(d)ZnONS/CdS复合薄膜Figure2-1.SEMimagesofpureZnONSfilmandZnONS/CdScompositefilm:(a)(b)pureZnONSfilm;(c)(d)ZnONS/CdScompositefilm图2-2(a)和(b)分别为单纯ZnONS薄膜的正面和侧面的SEM图像。从图(a)中可以看出ZnONS垂直于基底FTO生长，片与片交叉排列，纳米片之间存在间隙，ZnONS的厚度约为100nm，从图(b)中可以看出，ZnONS表面光滑，已铺满整个FTO表面。纳米片阵列的高度约为4μm。图(c)和(d)为敏化9层的ZnONS/CdS复合薄膜的SEM图像。从图中可以看出，原本光滑的ZnONS表面变得粗糙，其表面有小颗粒附着，每个小颗粒的直径大约为20nm，这说明ZnONS表面可能有CdS的沉积。
【参考文献】：
期刊论文
[1](Zn,Cd)S∶Cu,Cl发光材料的热释发光[J]. 李志强,田少华,宋伟朋,韦志仁,董国义,窦军红. 发光学报. 2005(03)
[2]量子点发光材料及其在照明光源器件中的应用[J]. 崔一平,韩旭东,王著元,张家雨. 照明工程学报. 2005(01)
[3]水相合成CdS纳米晶标记牛血清白蛋白[J]. 徐力,郭轶,解仁国,庄家骐,王连英,杨文胜,李铁津. 功能材料与器件学报. 2003(02)
[4]功能性CdS纳米荧光探针荧光增敏法测定人血清白蛋白[J]. 汪乐余,周运友,朱昌青,张明翠,陶海升,王伦. 高等学校化学学报. 2003(04)
[5]非线性光学材料的研究进展[J]. 张勇,王民权. 材料导报. 1996(04)
博士论文
[1]TiO2纳米片阵列薄膜的制备、改性及其光电化学性能研究[D]. 姚慧珍.吉林大学 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族半导体/氧化锌纳米结构复合薄膜的制备及其光电化学特性研究[D]. 马晋文.吉林大学 2014
本文编号：3293550
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