CdSe/TiO 2 纳米片复合薄膜的制备及其光电性能研究
发布时间：2021-12-19 15:19
锐钛矿型TiO2纳米片阵列,不仅具有较大的比表面积,而且其活性晶面（001）面比例较高,大大增加其光敏感性和电子传输效率,在太阳能光电转换领域具有巨大的潜力。但TiO2的禁带宽度较大（3.2 e V）,只对太阳光的紫外光区有响应,不能直接利用可见光,导致TiO2在太阳能电池领域的应用受到限制。本实验采用电化学沉积方法,将CdSe与TiO2纳米片复合,以拓展TiO2对可见光的响应光区,提高其光电性能。（1）利用水热合成法在FTO导电玻璃基底上制备（001）晶面主导的TiO2纳米片薄膜,考察了反应时间、钛源浓度、尿素含量、溶液酸度等因素对TiO2纳米片形貌的影响,确定了制备TiO2纳米片薄膜的最佳配比及反应条件为:30 mL浓盐酸、30 mL去离子水、1.5 mL钛酸四丁酯、0.8 g尿素、0.8 g氟钛酸铵,在180℃的温度下反应18 h。XRD结果表明,TiO2纳米片薄膜为锐钛矿型,且晶化程...
【文章来源】： 太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 太阳能电池简介
1.2.1 太阳能电池工作原理
1.2.2 太阳能电池的发展
1.2.3 太阳能电池基本参数
1.3 TiO2半导体简介
1.3.1 TiO2的晶体结构
1.3.2 （001）晶面主导的锐钛矿型纳米TiO2
1.3.3 （001）晶面主导锐钛矿型TiO2的制备
1.3.4 TiO2在太阳能电池中的应用
1.4 CdSe半导体
1.4.1 CdSe的制备
1.4.2 CdSe在太阳能电池领域的应用
1.5 本课题研究内容
第二章 实验材料、仪器及表征方法
2.1 实验药品
2.2 表征与测试方法
2.2.1 扫描电子显微电镜（SEM）
2.2.2 X射线衍射仪（XRD）
2.2.3 紫外可见分光光度计（UV-Vis）
2.2.4 X射线光电子能谱仪（XPS）
2.2.5 光电化学测试
第三章 TiO2纳米片薄膜的制备及表征
3.1 引言
3.2 TiO2纳米片的制备
3.2.1 实验方法
3.2.2 TiO2纳米片形成机理
3.3 不同因素对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.1 反应时间对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.2 钛酸四丁酯含量对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.3 尿素含量对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.4 酸度对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.5 XRD分析
3.3.6 UV-Vis分析
3.4 本章小结
第四章 CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备及其性能
4.1 引言
4.2 CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备
4.2.1 实验方法
4.2.2 循环伏安法沉积CdSe机理
4.3 SeO2浓度对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
4.3.1 SEM分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 UV-Vis分析
4.3.4 光电流分析
4.3.5 开路电压衰减曲线分析
4.3.6 光电转换效率分析
4.4 电沉积时间对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
4.4.1 SEM分析
4.4.2 XRD分析
4.4.3 UV-Vis分析
4.4.4 光电流分析
4.4.5 开路电压衰减曲线分析
4.4.6 光电转换效率分析
4.5 本章小结
第五章 退火对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 实验结果与分析
5.3.1 SEM分析
5.3.2 XPS分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 UV-Vis分析
5.3.5 光电流分析
5.3.6 开路电压衰减曲线分析
5.3.7 光电转换效率分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2013—2014年中国能源流分析 [J]. 樊静丽,王蓬涛. 北京理工大学学报(社会科学版). 2017(01)
[2]晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析 [J]. 李俊泓. 科技创新与应用. 2017(01)
[3]球形CdSe纳米晶的制备及其光电性能 [J]. 江瑶瑶,王晶晶,黎燕,钟福新,高云鹏,朱义年,莫德清. 半导体技术. 2017(01)
[4]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)
[5]{111}晶面暴露对介孔金红石TiO2单晶光催化产氢的促进作用（英文） [J]. 吴亭亭,康向东,Mohammad W.Kadi,Iqbal Ismail,刘岗,成会明. 催化学报. 2015(12)
[6]CdSe薄膜的研究进展 [J]. 毛玺麟,曾体贤,刘其娅,张敏,杨辉. 硅酸盐通报. 2015(S1)
[7](001)晶面主导的TiO2纳米片表面的F-对其光催化性能的影响 [J]. 赵逢焕,董博华,石良,苏革,高荣杰,柳伟,曹立新. 人工晶体学报. 2015(09)
[8]染料敏化太阳能电池 [J]. 时红海,陆钦鑫,陶冶. 科技风. 2015(05)
[9]碲化镉薄膜太阳能电池电学特性参数分析 [J]. 赵守仁,黄志鹏,孙雷,孙朋超,张传军,邬云华,曹鸿,王善力,褚君浩. 物理学报. 2013(18)
[10]锐钛矿(001)与(101)晶面在光催化反应中的作用 [J]. 王翔,李仁贵,徐倩,韩洪宪,李灿. 物理化学学报. 2013(07)
博士论文
[1]高活性面暴露的TiO2制备及光/电化学性能研究[D]. 李峰.中国科学技术大学. 2014
[2]敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D]. 朱光.华东师范大学. 2012
[3]量子点敏化太阳能电池：制备及光电转换性能的改进[D]. 宋鑫.天津大学. 2010
硕士论文
[1]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
[2]形貌可控表面修饰纳米级二氧化钛的合成与表征[D]. 孙鹂.吉林大学. 2007
本文编号：3544649
【文章来源】： 太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 太阳能电池简介
1.2.1 太阳能电池工作原理
1.2.2 太阳能电池的发展
1.2.3 太阳能电池基本参数
1.3 TiO2半导体简介
1.3.1 TiO2的晶体结构
1.3.2 （001）晶面主导的锐钛矿型纳米TiO2
1.3.4 TiO2在太阳能电池中的应用
1.4 CdSe半导体
1.4.1 CdSe的制备
1.4.2 CdSe在太阳能电池领域的应用
1.5 本课题研究内容
第二章 实验材料、仪器及表征方法
2.1 实验药品
2.2 表征与测试方法
2.2.1 扫描电子显微电镜（SEM）
2.2.2 X射线衍射仪（XRD）
2.2.3 紫外可见分光光度计（UV-Vis）
2.2.4 X射线光电子能谱仪（XPS）
2.2.5 光电化学测试
第三章 TiO2纳米片薄膜的制备及表征
3.1 引言
3.2 TiO2纳米片的制备
3.2.1 实验方法
3.2.2 TiO2纳米片形成机理
3.3 不同因素对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.1 反应时间对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.2 钛酸四丁酯含量对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.3 尿素含量对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.4 酸度对TiO2纳米片形貌的影响
3.3.5 XRD分析
3.3.6 UV-Vis分析
3.4 本章小结
第四章 CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备及其性能
4.1 引言
4.2 CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的制备
4.2.1 实验方法
4.2.2 循环伏安法沉积CdSe机理
4.3 SeO2浓度对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
4.3.1 SEM分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 UV-Vis分析
4.3.4 光电流分析
4.3.5 开路电压衰减曲线分析
4.3.6 光电转换效率分析
4.4 电沉积时间对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
4.4.1 SEM分析
4.4.2 XRD分析
4.4.3 UV-Vis分析
4.4.4 光电流分析
4.4.5 开路电压衰减曲线分析
4.4.6 光电转换效率分析
4.5 本章小结
第五章 退火对CdSe/TiO2纳米片复合薄膜的影响
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 实验结果与分析
5.3.1 SEM分析
5.3.2 XPS分析
5.3.3 XRD分析
5.3.4 UV-Vis分析
5.3.5 光电流分析
5.3.6 开路电压衰减曲线分析
5.3.7 光电转换效率分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2013—2014年中国能源流分析 [J]. 樊静丽,王蓬涛. 北京理工大学学报(社会科学版). 2017(01)
[2]晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析 [J]. 李俊泓. 科技创新与应用. 2017(01)
[3]球形CdSe纳米晶的制备及其光电性能 [J]. 江瑶瑶,王晶晶,黎燕,钟福新,高云鹏,朱义年,莫德清. 半导体技术. 2017(01)
[4]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)
[5]{111}晶面暴露对介孔金红石TiO2单晶光催化产氢的促进作用（英文） [J]. 吴亭亭,康向东,Mohammad W.Kadi,Iqbal Ismail,刘岗,成会明. 催化学报. 2015(12)
[6]CdSe薄膜的研究进展 [J]. 毛玺麟,曾体贤,刘其娅,张敏,杨辉. 硅酸盐通报. 2015(S1)
[7](001)晶面主导的TiO2纳米片表面的F-对其光催化性能的影响 [J]. 赵逢焕,董博华,石良,苏革,高荣杰,柳伟,曹立新. 人工晶体学报. 2015(09)
[8]染料敏化太阳能电池 [J]. 时红海,陆钦鑫,陶冶. 科技风. 2015(05)
[9]碲化镉薄膜太阳能电池电学特性参数分析 [J]. 赵守仁,黄志鹏,孙雷,孙朋超,张传军,邬云华,曹鸿,王善力,褚君浩. 物理学报. 2013(18)
[10]锐钛矿(001)与(101)晶面在光催化反应中的作用 [J]. 王翔,李仁贵,徐倩,韩洪宪,李灿. 物理化学学报. 2013(07)
博士论文
[1]高活性面暴露的TiO2制备及光/电化学性能研究[D]. 李峰.中国科学技术大学. 2014
[2]敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D]. 朱光.华东师范大学. 2012
[3]量子点敏化太阳能电池：制备及光电转换性能的改进[D]. 宋鑫.天津大学. 2010
硕士论文
[1]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
[2]形貌可控表面修饰纳米级二氧化钛的合成与表征[D]. 孙鹂.吉林大学. 2007
本文编号：3544649
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