基于CdSe/CdS共敏化量子点太阳能电池的光电性能研究
发布时间：2021-12-29 20:59
随着地球上的化石燃料的快速消耗殆尽,以及环境污染的问题的不断加剧。新型清洁、可再生能源已成为世界各国所普遍关注和研究对象。其中太阳能作为一种用之不竭、取之不尽的绿色能源最受科研工作者青睐,而利用太阳能的主要途丰富和无污染的光伏电池。量子点敏化太径之一是制作低成本、转换效率高、原材料阳能电池（QDSSCs）具有制作工艺简便、消光系数高、带隙可调,以及可以产生多激子效应等优点,使得量子点电池的理论效率高达44%,超过了Shockley-Queisser极限32%转化率,近年来备受人们的关注。但是,目前来说QDSCs电池光电转换效率还远低于传统染料敏化太阳能电池（DSSCs）和钙钛矿太阳能电池。从QDSSCs的工作原理可以得出,量子点中激发电子与空穴的快速分离以及激发电子的及时转移是影响其光电转换效率的主要因素。本论文基于CdS/CdSe共敏化体系,围绕如何优化量子点敏化太阳能电池量子点吸附及内部的电荷传输路径等开展一系列研究工作,以此来提高光电转换效率。主要包括以下三个方面:1)TiO2光阳极的优化,以钛酸四正丁酯为钛源,通过简单的水热法制备了TiO2
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 染料敏化太阳能电池（DSSCs）简介
1.3 量子点敏化太阳能电池（QDSCs）简介
1.3.1 量子点的特性
1.3.2 QDSSCs的基本结构和原理
1.4 QDSSCs的研究现状
1.4.1 敏化剂的研究现状
1.4.2 TiO_2光阳极材料的研究现状
1.4.3 对电极的研究现状
1.4.4 电解质的研究现状
1.5 QDSSCs所存在的问题
1.6 本论文的选题依据及主要研究内容
第2章 实验原料、制备及测试方法
2.1 实验原料以仪器设备
2.2 QDSSCs光阳极表征
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 透射电镜
2.2.3 X射线晶像分析
2.2.4 紫外-可见分光光度计
2.3 QDSCCs电池性能测试表征
2.3.1 QDSCCs电流-电压（I-V）性能测试
2.3.2 入射单色光子-电子转化效率
2.3.3 电化学性能测试
第3章 TiO_2-HS的制备及在CdS/CdSe共敏化QDSSCs中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 TiO_2纳米颗粒胶体的制备
3.2.2 TiO_2-HS微米颗粒胶体的制备
3.2.3 双层结构光阳极的制备
3.2.4 CdS/CdSe敏化TiO_2光阳极膜的制备
3.2.5 电解质和电极的制备
3.2.6 QDSSCs组装及光电性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.0 TiO_2-NP和TiO_2-HS晶型结构分析
3.3.1 表面形貌及微观结构分析
3.3.2 光阳极Uv-vis漫反射和吸收光谱分析
3.3.3 电池的光电转换效率分析
3.3.4 电化学阻抗分析
3.4 本章小结
第4章 PbS量子点的沉积对CdS/CdSe共敏化QDSSCs的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 阳极膜和对电极的制备
4.2.2 PbS/CdS/CdSe共敏化TiO_2-NP/TiO_2-HS光阳极的制备
4.2.3 QDSSCs组装及光电性能测试
4.3 结果与分析讨论
4.3.0 微观结构和元素分析
4.3.1 光阳极的紫外可见吸收图谱
4.3.2 电池的光电转换效率分析
4.3.3 电池的IPCE分析
4.3.4 电化学阻抗分析
4.4 本章小结
第5章 CdSe掺杂Mg~(2+)对CdS/CdSe共敏化QDSSCs效率的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 阳极膜和对电极的制备
5.2.2 镁离子掺杂量子点共敏化光阳极的制备
5.2.3 QDSSCs组装及光电性能测试
5.3 结果与分析讨论
5.3.1 EDS元素分析
5.3.2 光阳极Uv-vis吸收光谱分析
5.3.3 电化学阻抗分析
5.4 结论
第6章 总结
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg掺杂CdSe电子结构和光学性质的第一性原理[J]. 王亚超,王梅,苏希玉,李振勇,赵伟. 发光学报. 2010(06)
本文编号：3556860
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 染料敏化太阳能电池（DSSCs）简介
1.3 量子点敏化太阳能电池（QDSCs）简介
1.3.1 量子点的特性
1.3.2 QDSSCs的基本结构和原理
1.4 QDSSCs的研究现状
1.4.1 敏化剂的研究现状
1.4.2 TiO_2光阳极材料的研究现状
1.4.3 对电极的研究现状
1.4.4 电解质的研究现状
1.5 QDSSCs所存在的问题
1.6 本论文的选题依据及主要研究内容
第2章 实验原料、制备及测试方法
2.1 实验原料以仪器设备
2.2 QDSSCs光阳极表征
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 透射电镜
2.2.3 X射线晶像分析
2.2.4 紫外-可见分光光度计
2.3 QDSCCs电池性能测试表征
2.3.1 QDSCCs电流-电压（I-V）性能测试
2.3.2 入射单色光子-电子转化效率
2.3.3 电化学性能测试
第3章 TiO_2-HS的制备及在CdS/CdSe共敏化QDSSCs中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 TiO_2纳米颗粒胶体的制备
3.2.2 TiO_2-HS微米颗粒胶体的制备
3.2.3 双层结构光阳极的制备
3.2.4 CdS/CdSe敏化TiO_2光阳极膜的制备
3.2.5 电解质和电极的制备
3.2.6 QDSSCs组装及光电性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.0 TiO_2-NP和TiO_2-HS晶型结构分析
3.3.1 表面形貌及微观结构分析
3.3.2 光阳极Uv-vis漫反射和吸收光谱分析
3.3.3 电池的光电转换效率分析
3.3.4 电化学阻抗分析
3.4 本章小结
第4章 PbS量子点的沉积对CdS/CdSe共敏化QDSSCs的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 阳极膜和对电极的制备
4.2.2 PbS/CdS/CdSe共敏化TiO_2-NP/TiO_2-HS光阳极的制备
4.2.3 QDSSCs组装及光电性能测试
4.3 结果与分析讨论
4.3.0 微观结构和元素分析
4.3.1 光阳极的紫外可见吸收图谱
4.3.2 电池的光电转换效率分析
4.3.3 电池的IPCE分析
4.3.4 电化学阻抗分析
4.4 本章小结
第5章 CdSe掺杂Mg~(2+)对CdS/CdSe共敏化QDSSCs效率的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 阳极膜和对电极的制备
5.2.2 镁离子掺杂量子点共敏化光阳极的制备
5.2.3 QDSSCs组装及光电性能测试
5.3 结果与分析讨论
5.3.1 EDS元素分析
5.3.2 光阳极Uv-vis吸收光谱分析
5.3.3 电化学阻抗分析
5.4 结论
第6章 总结
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg掺杂CdSe电子结构和光学性质的第一性原理[J]. 王亚超,王梅,苏希玉,李振勇,赵伟. 发光学报. 2010(06)
本文编号：3556860
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3556860.html
