鈣鈦礦太陽能電池多孔層材料制備及性能研究.pdf

1、能源是人類發(fā)展的物質基礎。傳統化石能源的不可再生性以及人類無節(jié)制的開采和利用，導致能源枯竭、環(huán)境污染等危害，給人類帶來前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的可再生能源，受到科學家們的廣泛關注。太陽能電池是利用光伏效應將太陽能轉化為電能的有效器件。最新一代鈣鈦礦太陽能電池由于其低成本、高效率的獨特性能，被認為是最有發(fā)展前景的一類太陽能電池。本論文通過溶膠凝膠法制備二元(TiO2/SnO2)、三元(TiO2/ZnTiO3/S

2、nO2)復合納米粉體作為鈣鈦礦太陽能電池的多孔層材料，探索不同復合對鈣鈦礦太陽能電池性能的影響，并比較二元三元復合對電池性能影響的差異。論文的主要研究內容包括：
　　(1)溶膠凝膠法制備二元TiO2/SnO2復合納米粉體，并探討不同Sn/Ti摩爾比對復合納米粉體結構和形貌的影響。XRD分析結果表明，隨著Sn復合量的增加，TiO2晶粒尺寸先減小后增大，Sn/Ti摩爾比為0.15時，TiO2的晶粒尺寸最小。SEM分析結果表明，隨著Sn

3、復合量的增加，粉體的團聚現象改善、孔隙度增加。UV-Vis分析結果表明，復合后多孔膜層的透光性增加，鈣鈦礦吸光層對太陽光的利用率提高。把復合納米粉體絲網印刷組裝成鈣鈦礦太陽能電池。電化學工作站測試結果表明，n(Sn):n(Ti)=0.15時制備的電池的光伏性能最好，光電轉換效率相比純TiO2基電池提高41.5％。
　　(2)在二元基礎上，溶膠凝膠法制備不同摩爾比的三元TiO2/ZnTiO3/SnO2復合納米粉體。使用XRD、SEM