氧化鋅光陽(yáng)極染料敏化太陽(yáng)能電池的研究

【摘要】：染料敏化太陽(yáng)電池(DSSC)是一種新型光電化學(xué)太陽(yáng)電池,其光電轉(zhuǎn)換效率是目前研究的重點(diǎn),ZnO是染料敏化太陽(yáng)電池光陽(yáng)極的主要材料之一,本論文通過(guò)四種不同方法制備優(yōu)化ZnO光陽(yáng)極,提高ZnO染料敏化太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率,主要研究?jī)?nèi)容包括： 水熱法制備ZnO光陽(yáng)極：采用乙酸鋅和硝酸鋅為鋅源水熱法制備出不同微觀結(jié)構(gòu)的ZnO光陽(yáng)極,其最終染料敏化太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到0.343%。 ZnO量子點(diǎn)修飾ZnO光陽(yáng)極：乙酸鋅為原料,采用溶膠-凝膠法合成出具有熒光效應(yīng)的ZnO量子點(diǎn),以純ZnO量子點(diǎn)作為光陽(yáng)極制備染料敏化太陽(yáng)電池,其電池的開路電壓V。。首次達(dá)到了0.8V,采用ZnO量子點(diǎn)表面沉積浸染法修飾ZnO光陽(yáng)極,優(yōu)化提高ZnO染料敏化太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率到0.8%。 三層結(jié)構(gòu)優(yōu)化ZnO光陽(yáng)極：制備由ZnO散射層、ZnO納米粒子層和ZnO晶種阻擋層組成的三層結(jié)構(gòu)的ZnO光陽(yáng)極,并對(duì)三層ZnO光陽(yáng)極染料敏化太陽(yáng)電池進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析和光電性能(I-V曲線)考察,優(yōu)化后的三層結(jié)構(gòu)ZnO光陽(yáng)極染料敏化太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)到1.18%。 加壓法優(yōu)化ZnO光陽(yáng)極：采用微型壓力機(jī)對(duì)燒結(jié)后的ZnO光陽(yáng)極膜加壓,加壓后的ZnO染料敏化太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化效率最終優(yōu)化提高到2.11%。 【關(guān)鍵詞】：ZnO 染料敏化太陽(yáng)電池 水熱法 量子點(diǎn) 三層結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 論文中的縮寫名詞的解釋9-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 太陽(yáng)電池12-13
• 1.3 DSSC的結(jié)構(gòu)和性能13-19
• 1.3.1 DSSC的結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.2 DSSC的工作原理14-15
• 1.3.3 DSSC的光電性能參數(shù)15-17
• 1.3.4 DSSC的光陽(yáng)極17
• 1.3.5 DSSC的染料敏化劑17-18
• 1.3.6 DSSC的對(duì)電極18
• 1.3.7 DSSC的電解質(zhì)18-19
• 1.4 ZnO-DSSC的發(fā)展19-21
• 1.5 本論文的選題依據(jù)和研究目的21-22
• 第二章 水熱ZnO晶體光陽(yáng)極DSSC22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分22-26
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品22-23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程24
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容24-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論26-33
• 2.3.1 XRD數(shù)據(jù)分析26-28
• 2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析28-31
• 2.3.3 ZnO-DSSC的I-V曲線31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 ZnO量子點(diǎn)修飾光陽(yáng)極DSSC34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品34-35
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器35-36
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-43
• 3.3.1 XRD數(shù)據(jù)分析37-38
• 3.3.2 ZnO量子點(diǎn)的粒徑分析38-39
• 3.3.3 ZnO量子點(diǎn)的UV-vis吸收光譜分析39
• 3.3.4 ZnO量子點(diǎn)透射電鏡(TEM)分析39-41
• 3.3.5 ZnO-DSSC的I-V曲線41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 三層ZnO光陽(yáng)極結(jié)構(gòu)DSSC的研究45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分45-47
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品45-46
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器46-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容47-49
• 4.3.1 ZnO晶種阻擋層的制備47-48
• 4.3.2 ZnO納米粒子層的制備48
• 4.3.3 ZnO光散射層的制備48-49
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-56
• 4.4.1 XRD數(shù)據(jù)分析49-50
• 4.4.2 ZnO光陽(yáng)極膜掃描電鏡分析50-52
• 4.4.3 DSSC電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析52-54
• 4.4.4 ZnO-DSSC的I-V曲線54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 加壓ZnO光陽(yáng)極膜對(duì)DSSC的影響57-64
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分57-60
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品57
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器57-58
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容58-60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論60-62
• 5.2.1 ZnO-DSSC的I-V曲線60-61
• 5.2.2 N719染料的UV-vis吸收分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-65
• 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文75

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