多酸复合半导体材料在量子点敏化太阳能电池及光导性能方面的应用

发布时间：2018-03-25 14:10

  本文选题：量子点敏化太阳能电池　切入点：多金属氧酸盐　出处：《东北师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：量子点敏化太阳能电池(简写QDSSCs),因具备低成本,制备简单及较大的吸光范围等特点一直被广泛研究。目前,已报道的此类电池效率高达11%,但是这远远低于理论效率。光阳极和对电极是QDSSCs的两个重要组成部分,本论文第二、三章就是分别优化电池的这两个组成部分,进而提高电池效率。CdS半导体,是Ⅱ-Ⅵ族典型的化合物,具有高吸收系数以及低电阻率等性质,因此经常被用在催化、光电和光导材料等方面。但是CdS受光激发后,自身的光生电子和空穴不能理想且高效地分离,这极大地限制了它的应用。目前解决的办法大多是将CdS与其他物质复合,从而提高CdS的光导性能,这为CdS在光电器件方面的应用奠定了理论基础。多金属氧酸盐,简称多酸,是较好的电子中介。它能接收和转输半导体导带上的光生电子,减少它和空穴的结合,使半导体的光电、光导性能得以提高。本论文将多酸分别引入CdS半导体材料及QDSSCs的光阳极Ti O2中,改善其光导和光电性能。本论文中,采用物理方法制备(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2复合物,利用刮涂法制备(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2膜电极,然后以(n-Bu_4N)_3PW_(12)/TiO_2膜电极为光阳极,以Pt为对电极,多硫电解质为电解液组成电池,对其电池性能进行测试。结果表明,与单纯的TiO2(7.9mA/cm2,0.94%)相比,以(n-Bu_4N)3PW12/Ti O2为光阳极组成的QDSSCs取得光电流更高(10.41mA/cm2),电池效率更大(1.26%)。利用水热法合成MoS_2-graphene(M-G)复合物,将其用做QDSSCs的对电极材料,对其电化学性质进行研究。通过EIS和Tafel测试,M-G对电极Rct值为4.75?cm2,J0值为21.27mAcm-2,M-G对电极表现出较好的电催化性质,且以M-G对电极组成的电池效率为2.21%,其效率值要高于Pt和MoS_2对电极。利用水热法制备SiW_(11)Co/CdS复合物的纳米颗粒,然后对其复合材料进行光电流响应,电流-电压曲线等相关测试,与单纯的CdS相比,复合5%SiW_(11)Co的Cd S光电流提高了约为50%,这表示光导性能得到提高。
[Abstract]:Quantum Dot sensitized Solar cells (QDSSCsO) have been widely studied for their advantages of low cost, simple preparation and large absorptivity. The reported efficiency of this type of battery is as high as 11 percent, but this is far lower than the theoretical efficiency. Photoanode and counter electrode are two important components of QDSSCs. In order to improve the efficiency of the cell, CDs semiconductors are typical compounds of 鈪，

本文编号：1663480