鈣鈦礦型金屬鈦酸鹽太陽(yáng)能電池的制備及應(yīng)用研究

【摘要】：隨著化學(xué)能源的日益消耗,太陽(yáng)能被廣泛的應(yīng)用,太陽(yáng)能電池同時(shí)被關(guān)注。因此本論文將制備一種鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池并研究其光電化學(xué)性質(zhì)。本論文成功的制備了致密的N型半導(dǎo)體TiO2層,介孔TiO2層,鈦酸鎳-鈣鈦礦層,P型半導(dǎo)體CuPc層和電極層Al,并進(jìn)行了XRD、Raman、XPS、FT-IR、氮?dú)馕矫摳?、SEM、電化學(xué)等手段分析。并購(gòu)置了酞菁銅,以及金屬電極,完成鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池的組裝。成功制備鈣鈦礦型金屬鈦酸鹽太陽(yáng)能電池,并進(jìn)行了光電化學(xué)測(cè)試,得到的太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓為0.604V,短路電流為1.06mA,輸出功率密度最大點(diǎn)處電壓為0.367V,太陽(yáng)能電池的輸出功率密度最大點(diǎn)處電流為0.867mA。太陽(yáng)能電池的填充因子為0.497,光電轉(zhuǎn)換效率為0.318%。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池 鈣鈦礦 鈦酸鎳 二氧化鈦
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 國(guó)內(nèi)外研究背景及進(jìn)展8-10
• 1.2 太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)10-14
• 1.2.1 p-n型太陽(yáng)能電池10-11
• 1.2.2 p-i-n型太陽(yáng)能電池11-13
• 1.2.3 鈣鈦礦的基本結(jié)構(gòu)及特性13-14
• 1.3 鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池的改造14-16
• 1.3.1 空穴傳輸層14-15
• 1.3.2 n型致密層15
• 1.3.3 鈣鈦礦層15-16
• 1.4 本工作的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 TiO_2層的制備及表征17-27
• 2.1 化學(xué)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器17-18
• 2.1.1 化學(xué)試劑及材料17
• 2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備17-18
• 2.2 材料表征方法及原理18-20
• 2.2.1 X-射線(xiàn)粉末衍射（XRD）18-19
• 2.2.2 拉曼光譜(Raman)19
• 2.2.3 掃描電子顯微鏡（SEM）19-20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容20-21
• 2.3.1 FTO導(dǎo)電玻璃的清洗20
• 2.3.2 TiO_2層的制備20
• 2.3.3 TiO_2層導(dǎo)電類(lèi)型判定20-21
• 2.4 TiO_2層表征21-26
• 2.4.1 TiO_2粉體的制備21-22
• 2.4.2 XRD分析22-23
• 2.4.3 Raman分析23-24
• 2.4.4 SEM分析24-25
• 2.4.5 粒徑分布25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 介孔Ti O_2層的制備及表征27-41
• 3.1 化學(xué)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 3.1.1 化學(xué)試劑及材料27
• 3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 3.2 材料表征方法及原理28-30
• 3.2.1 N2物理吸附-脫附（BET）28
• 3.2.2 傅立葉紅外光譜（FT-IR）28-29
• 3.2.3 X-射線(xiàn)光電子能譜（XPS）29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容30-32
• 3.3.1 介孔TiO_2粉體的制備30-32
• 3.3.2 介孔TiO_2層的制備32
• 3.4 TiO_2層表征32-39
• 3.4.1 X-射線(xiàn)粉末衍射（XRD）分析32-33
• 3.4.2 拉曼光譜（Raman）分析33-34
• 3.4.3 X-射線(xiàn)光電子能譜（XPS）分析34-37
• 3.4.4 傅立葉紅外光譜（FT-IR）分析37-38
• 3.4.5 N2物理吸附-脫附（BET）分析38
• 3.4.6 掃描電子顯微鏡（SEM）分析38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第4章 鈦酸鎳層的制備及表征41-51
• 4.1 化學(xué)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器41-42
• 4.1.1 化學(xué)試劑及材料41
• 4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備41-42
• 4.2 材料表征方法及原理42-43
• 4.2.1 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜42-43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容43-45
• 4.3.1 鈦酸鎳粉體的制備43-44
• 4.3.2 鈦酸鎳層的制備44-45
• 4.4 鈦酸鎳的表征45-50
• 4.4.1 XRD分析45-46
• 4.4.2 Raman分析46
• 4.4.3 傅立葉紅外光譜（FT-IR）分析46-47
• 4.4.4 紫外可見(jiàn)漫反射分析47-49
• 4.4.5 SEM分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 電池組裝及特性測(cè)試51-53
• 5.1 電池的組裝51
• 5.2 電池的特性測(cè)試51-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-66
• 致謝66

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