鏈狀TiO_2納米材料的可控制備及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究

【摘要】：本文介紹了各種太陽能光伏電池的原理、特點以及轉(zhuǎn)化效率。利用簡單的方法制備了鏈狀二氧化鈦，研究了它們的光伏特性。 通過簡單的濕化學(xué)方法分別合成了不同殼層厚度的多壁碳納米管/二氧化鈦核殼納米結(jié)構(gòu)，再利用煅燒的方法，制備了一種新形態(tài)的二氧化鈦銳鈦礦晶體——鏈狀二氧化鈦納米材料。并且鏈狀二氧化鈦材料中的鏈長可以通過改變實驗條件來調(diào)控。 將材料制作成染料敏化太陽能電池的工作電極之后，并用鍍Pt的導(dǎo)電玻璃作為對電極，制作成染料敏化太陽能電池。測試了其光電轉(zhuǎn)化特性，分析了電化學(xué)阻抗特性。在測試中，由長鏈二氧化鈦納米材料組裝的染料敏化太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了6.23%，而由短鏈二氧化鈦納米材料和商用P25（商用銳鈦礦二氧化鈦）材料制作成的太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率分別為5.13%和6.05%。較高的轉(zhuǎn)換效率表明，長鏈二氧化鈦納米材料可以用做太陽能電池的電極材料。 【關(guān)鍵詞】：染料敏化 太陽能電池 二氧化鈦納米結(jié)構(gòu) 多壁碳納米管
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TB383.1;TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 概述9
• 1.2 太陽能電池的分類9-10
• 1.3 硅系太陽能電池10-12
• 1.4 多元化合物太陽能電池12-14
• 1.5 本文的工作14-15
• 第2章 染料敏化太陽能電池原理及制作工藝15-21
• 2.1 染料敏化太陽能電池的發(fā)展15
• 2.2 染料敏化太陽能電池的原理15-16
• 2.3 制作工藝16-19
• 2.3.1．二氧化鈦薄膜的制備16-18
• 2.3.2 對電極的制備18
• 2.3.3 染料的選取18
• 2.3.4 染料敏化電解質(zhì)的制備18-19
• 2.4 染料敏化太陽能電池的特點及應(yīng)用前景19
• 2.5 本章小結(jié)19-21
• 第3章 鏈狀 TiO_2納米材料的可控制備21-35
• 3.1 多壁碳納米管的酸處理21-24
• 3.1.1 實驗原料及設(shè)備21-22
• 3.1.2 多壁碳納米管的酸處理方法與步驟22-23
• 3.1.3 實驗結(jié)果分析23-24
• 3.2 MWCNT/TiO_2核殼納米材料的制備與表征24-30
• 3.2.1 實驗原料及設(shè)備24-25
• 3.2.2 MWCNT/TiO_2核殼納米材料的制備方法25-27
• 3.2.3 MWCNT/TiO_2核殼納米材料的表征與分析27-30
• 3.3 鏈狀 TiO_2納米材料的可控制備與表征30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 第4章 二氧化鈦多孔膜電極的制備35-40
• 4.1 實驗原料及設(shè)備35-36
• 4.2 粉末刮涂法制備 TiO_2 膜36-38
• 4.2.1 TiO_2 漿料配置36-37
• 4.2.2 導(dǎo)電基底清洗37-38
• 4.2.3 薄膜刮涂與焙燒38
• 4.3 本章小結(jié)38-40
• 第5章 鏈狀 TiO_2 染料敏化太陽能電池的組裝與測試40-48
• 5.1 鏈狀 TiO_2 染料敏化太陽能電池組裝40-42
• 5.1.1 實驗材料及藥品40
• 5.1.2 太陽能電池的組裝40-42
• 5.2 鏈狀 TiO_2 染料敏化太陽能電池測試及結(jié)果分析42-47
• 5.2.1 測試系統(tǒng)設(shè)備42
• 5.2.2 電化學(xué)測試原理42-43
• 5.2.3 太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率測試與數(shù)據(jù)分析43-45
• 5.2.4 太陽能電池電化學(xué)阻抗測試與數(shù)據(jù)分析45-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果55-56
• 致謝56

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