三维分级结构ZnO纳晶薄膜的制备及其在量子点敏化太阳能电池中的应用

发布时间：2025-02-10 19:39

　　能源是维持人类社会发展的必然条件之一,清洁能源一直是各国政府追求的目标。然而,煤炭和石油一直作为主要能源,煤炭和石油在我国的消费结构中一直占据着不可撼动的地位。煤炭和石油的大量消耗带来了严重的环境问题,能源绿色转型的要求日益迫切。为进一步改善环境安全、解决传统能源供应安全等问题,全球能源生产和利用正在向更高效、更方便、更清洁、更安全、更可持续的方向发展,比如太阳能、风能、潮汐能、地热能和生物质能。太阳能作为地球上取之不尽用之不竭的清洁能源正在越来越受到各国的关注。量子点敏化太阳能电池是第三代太阳能电池,是使用量子点作为敏化剂的太阳能电池,具有容易制备、效率高、价格低等优点。采用纳米半导体材料作为电子传输层,目前运用比较多的半导体材料是TiO₂、ZnO和SnO₂等,其中ZnO是一种宽禁带的半导体材料,禁带宽度为3.37eV,ZnO具有合适的能带位置、良好的电子传输特性、形貌可控性较强、成本低廉等优点,是很有前景的太阳能电池光阳极材料。在本文中,利用纤锌矿结构的ZnO纳米材料作为光阳极。首先利用电化学沉积法制备垂直于FTO基底的ZnO纳米片结构,随...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-12016年能源消费结构

是可再生能源不可避免的成为世界各国研究消费结构中，煤炭在能源消费结构中一直占能源。2016年煤炭消费在能源消费结构中洁能源（天然气、水电、核电、风电）占比的14.5%到2016年的19.7%[3]。随着人们取经济高速发展的模式不可再取，传统能源的美好生活向往倒逼着我们进....

图1-3量子点敏化太阳能电池的工作原理

图1-3量子点敏化太阳能电池的工作原理人们对量子点敏化太阳能电池的研究越来越深入，目前量子点敏化太经能够超过13%，但是仅仅是在实验室的条件下，尽管量子点敏化太望的下一代的太阳能电池，但是目前的技术工艺仅仅还停留在实验室普遍存在着电池寿命短、稳定性差、部分敏化剂有毒等不利因....

图2-1电沉积示意图

第三章ZnO纳米片与ZnO纳米片-纳米棒结构的制备3.1ZnO纳米片的制备利用恒电位电化学沉积法，三电极体系来制备ZnO纳米片。电化学工作站来所需要的电压，油浴来提供前驱液所需要的温度，利用FTO作为沉积基底，KCl溶液的Ag/AgCl电极来作为参比电....

图2-2ZnO纳米片微观结构

锌原子形成的（0001）晶面，该面带正电。在电解液中，[Zn(OH)4]2-由于带带正电的（0001）晶面，导致该晶面优先生长，但是当溶液中加入Cl-，C1）晶面互相吸引，Cl-与锌原子可以进行配位，导致在溶液中发生反应时，H)4]2-移动的更快，由于Cl-吸附在（0001）....

本文编号：4032975