CdSe/CdS异质结光敏化TiO 2 工艺及性能研究
发布时间：2021-11-12 14:00
纳米晶TiO2的禁带宽度约为3.2 eV,由于具有合适的导带位置、稳定的化学和物理性能以及成本低廉等优点,常作为宽带隙半导体材料应用在敏化太阳能电池的光电阳极中。室温下CdSe的禁带宽度为1.7 eV,CdS的禁带宽度为2.25 eV,二者可直接利用可见光的能量,CdSe和CdS常单独或共同作为敏化剂应用在敏化太阳能电池的光电阳极中,以扩大TiO2光吸收范围,提高光电转换效率。TiO2形貌对光电阳极的光电性能也有影响,本文采用水热合成法,在导电玻璃上制备出锐钛矿TiO2纳米片和金红石TiO2纳米棒阵列薄膜,采用Cd S和CdSe共敏化TiO2纳米片和TiO2纳米棒形成CdSe/CdS/TiO2异质结复合薄膜,确定最佳的共敏化沉积次数,并研究不同热处理温度对异质结复合薄膜光电性能的影响。（1）采用循环伏安法在导电玻璃上制备出光电性能较佳的CdSe（4）/Cd S（5）纳米薄膜,其短路电流密度为1.78 mA·cm<...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
染料敏化太阳能电池的基本结构图
图 1-2 量子点敏化太阳能电池的基本结构图和工作原理[27]2 Basic structure diagram and work principle of quantum dot sensitized solar cells[量子点敏化太阳能电池的一个工作循环是过程（1）（2）（3），过程子-空穴复合的几率增大将使电池的光电流降低，进而使得光电转化 TiO2在量子点敏化太阳能电池的应用 Sharma 等人[43]总结了最近几年 QDSSCs 的各种结构以及性能参数示。从表中可以看出多数 QDSSCs 的结构中光电阳极是以纳米晶 T体材料，电解液是多硫电解液，以硒化镉（CdSe）、硫化镉（CdS）光吸收剂）。
图 1-3 所示是几种半导体在 pH=1 的含水电解液中的能带结构图[2]，其中禁带宽度约为 3.2 eV，由于具有合适的导带位置、稳定的化学和物理性能、无毒等优点，TiO2常被用在敏化太阳能电池的光电阳极中作为宽带隙半]。量子点敏化太阳能电池的基本结构和工作原理图（图 1-2）可知，QDSSC的根本原因在于量子点与 TiO2界面之间发生电荷分离。因此，提高光电与 TiO2界面间的电子-空穴的分离效率有利于提高电池的光电转化效率。iO2的形貌会影响其光电化学性能，不同的 TiO2的纳米结构对 QDSSCs 的有重要的影响，其中比表面积大的纳米结构能够增加量子点的吸附量从而用率；高度有序的 TiO2纳米结构，能够提供快速的电子传输通道，减小电合的几率。目前已合成了多种形貌的纳米 TiO2结构，如纳米颗粒、纳米纳米棒、纳米片等。其中纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米管形貌的 TiO
【参考文献】：
期刊论文
[1]CdSe/CdS纳米颗粒共敏化ZnO光电极的制备及光电化学性能研究[J]. 毛永强,王继仁,李娜. 化工新型材料. 2016(07)
[2]退火温度对CdSe纳米薄膜的形成及光电性能影响[J]. 徐哲,薛晋波,杨慧娟,武军伟,胡兰青. 无机化学学报. 2016(04)
[3]Fraunhofer研究的“n型”单晶硅太阳能电池效率达到23.4%[J]. 章从福. 半导体信息. 2009(06)
[4]纳米晶体化学太阳电池的研究[J]. 戴松元,王孔嘉,邬钦崇,王瑜. 太阳能学报. 1997(02)
博士论文
[1]基于TiO2光阳极的敏化太阳能电池研究[D]. 李薇馨.华中科技大学 2016
[2]基于TiO2光阳极染料敏化太阳能电池的制备与性能研究[D]. 郭恩言.山东大学 2015
[3]基于TiO2纳米管阵列的量子点敏化太阳能电池的研究[D]. 李振.天津大学 2015
硕士论文
[1]CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 武军伟.太原理工大学 2017
[2]CdSe/TiO2异质结薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 徐哲.太原理工大学 2016
本文编号：3491053
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
染料敏化太阳能电池的基本结构图
图 1-2 量子点敏化太阳能电池的基本结构图和工作原理[27]2 Basic structure diagram and work principle of quantum dot sensitized solar cells[量子点敏化太阳能电池的一个工作循环是过程（1）（2）（3），过程子-空穴复合的几率增大将使电池的光电流降低，进而使得光电转化 TiO2在量子点敏化太阳能电池的应用 Sharma 等人[43]总结了最近几年 QDSSCs 的各种结构以及性能参数示。从表中可以看出多数 QDSSCs 的结构中光电阳极是以纳米晶 T体材料，电解液是多硫电解液，以硒化镉（CdSe）、硫化镉（CdS）光吸收剂）。
图 1-3 所示是几种半导体在 pH=1 的含水电解液中的能带结构图[2]，其中禁带宽度约为 3.2 eV，由于具有合适的导带位置、稳定的化学和物理性能、无毒等优点，TiO2常被用在敏化太阳能电池的光电阳极中作为宽带隙半]。量子点敏化太阳能电池的基本结构和工作原理图（图 1-2）可知，QDSSC的根本原因在于量子点与 TiO2界面之间发生电荷分离。因此，提高光电与 TiO2界面间的电子-空穴的分离效率有利于提高电池的光电转化效率。iO2的形貌会影响其光电化学性能，不同的 TiO2的纳米结构对 QDSSCs 的有重要的影响，其中比表面积大的纳米结构能够增加量子点的吸附量从而用率；高度有序的 TiO2纳米结构，能够提供快速的电子传输通道，减小电合的几率。目前已合成了多种形貌的纳米 TiO2结构，如纳米颗粒、纳米纳米棒、纳米片等。其中纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米管形貌的 TiO
【参考文献】：
期刊论文
[1]CdSe/CdS纳米颗粒共敏化ZnO光电极的制备及光电化学性能研究[J]. 毛永强,王继仁,李娜. 化工新型材料. 2016(07)
[2]退火温度对CdSe纳米薄膜的形成及光电性能影响[J]. 徐哲,薛晋波,杨慧娟,武军伟,胡兰青. 无机化学学报. 2016(04)
[3]Fraunhofer研究的“n型”单晶硅太阳能电池效率达到23.4%[J]. 章从福. 半导体信息. 2009(06)
[4]纳米晶体化学太阳电池的研究[J]. 戴松元,王孔嘉,邬钦崇,王瑜. 太阳能学报. 1997(02)
博士论文
[1]基于TiO2光阳极的敏化太阳能电池研究[D]. 李薇馨.华中科技大学 2016
[2]基于TiO2光阳极染料敏化太阳能电池的制备与性能研究[D]. 郭恩言.山东大学 2015
[3]基于TiO2纳米管阵列的量子点敏化太阳能电池的研究[D]. 李振.天津大学 2015
硕士论文
[1]CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 武军伟.太原理工大学 2017
[2]CdSe/TiO2异质结薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 徐哲.太原理工大学 2016
本文编号：3491053
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