二氧化钛微纳结构调控及其光电性能研究

发布时间：2021-07-22 13:50

　　能源是社会与经济发展的重要支柱,传统化石能源推动经济发展的同时对环境、气候及人类健康造成了诸多问题。因而可再生能源的研究受到了全世界的广泛关注,太阳能因其具有清洁、便利、取之不尽、维护成本低等优点成为了新能源领域的研究热点,其中染料敏化太阳能电池（DSSC）和钙钛矿太阳能电池（PSC）一出现就迅速成为了广大科研工作者研究的热点,二者均具有结构与工艺简单、成本低、透明、可柔性制备等优点。PSC由DSSC发展演变而来,二者均是具有“三明治”结构的太阳能电池,其光阳极一般采用半导体氧化物作为电子传输材料,抽取和传输有机染料和无机钙钛矿光敏材料的激发态电子。因而光阳极的电子传输能力在这类电池光电性能中起着重要的作用,光阳极最常用的半导体氧化物为二氧化钛。在各种形貌二氧化钛纳米材料中,一维和二维纳米二氧化钛具有优异的电子传输能力,常被用作DSSC和PSC的光阳极材料。为了取得更高的光电转换效率,研究人员采用各种办法来改善光阳极的电子传输能力,本文旨在通过对DSSC和PSC光阳极结构、组成的研究来提升太阳能电池的光电转换效率,并分析其机理。本文研究内容主要包括以下四个方面:⑴退火氛围对TiO

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

NREL认证的光伏电池效率

广大科研人员仍努力从实验和实际应用的角度展开研究，关持在较高的热度。矿太阳能电池（PSC）9 以来，钙钛矿太阳能电池效率在短短几年内从 3.8%[11]迅速面积模组的认证效率达到 12%[12]。钙钛矿太阳能电池引起国视，并被列为 2013 年世界十大科技进展之一。钙钛矿太阳能阳能电池演化而来，与其他太阳能电池相比具有可改变带隙、柔性制备、透明以及可做叠层电池等一系列优点。敏化太阳能电池工作原理及光阳极研究进展（Wand research progress of photoanode in dye sensitiz敏化太阳能电池的结构化太阳能电池具有类似于“三明治”的结构，由透明导电基底、质和对电极等组成，如图 1-2 所示。

要作用是传输电子，要求导电性好、透光率高。为纳米半导体多孔膜，主要作用是收集染料注入的处于激发输到导电基底。常用光阳极材料有 TiO2、ZnO、SnO2等，其性能稳定、无毒无害、资源丰富等优点，是最理想的 DSSC在光阳极表面、填充于多孔膜空隙之间，当光照射到染料时的电子受激发跃迁到最低未占分子轨道，进而转移到半导体，完成光电转换。为液态电解质、准固态电解质和固态电解质，填充到光阳极料分子提供电子，使染料分子再生，进行氧化还原反应的同能。要作用是为电解质提供电子，使其循环再生，多为镀 Pt 或敏化太阳能电池的工作原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]化合物半导体薄膜太阳能电池研究现状及进展[J]. 蒋文波.  西华大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]新能源产业现状及发展趋势[J]. 虞华,郭宗林,陈光亚,程鑫.  中国电力. 2011(01)
[3]太阳能与阳光经济[J]. 魏光普.  上海电力. 2006(04)



本文编号：3297274