ZnO殼核式微納分級(jí)結(jié)構(gòu)有序陣列雜化太陽電池的研究.pdf

1、ClassifiedIndex：0649UDC：661SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeStudyonHybridSolarCellsBasedonHierarchcalShellCoreZnOmicronanostrucmreCandidate：Supe

2、rvisor：EnterpriseSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：GuoZhiminProfHaoYanzhongSenEngXuShunliMasterofEngineeringChemicalEngineeringCollegeofChem&PharmEngineeringMav’2016摘要摘要本文采用電化學(xué)

3、沉積的方法在ITO導(dǎo)電玻璃基底上制備了一維有序的ZnO納米棒和ZnO納米片陣列。分別以沉積有ZnO納米棒和ZnO納米片陣列的ITO導(dǎo)電玻璃為工作電極，二次電沉積制備得到了ZnO納米棒上生長納米棒和ZnO納米片上生長納米棒的微納分級(jí)結(jié)構(gòu)。采用化學(xué)浴沉積法在上述四種ZnO納米結(jié)構(gòu)上均勻沉積Sb2S3納米粒子，依次形成Sb2S3／ZnO納米棒、Sb2S3／ZnO納米片、Sb2S3／ZnO納米棒上生長納米棒、Sb2S3／ZnO納米片上生長納米棒

4、的殼核式復(fù)合結(jié)構(gòu)。在Sb2S3／ZnO納米片和Sb2S3／ZnO納米片分級(jí)殼核結(jié)構(gòu)陣列上旋涂一層P3HT薄膜形成P3HT／Sb2S3／ZnO三組分殼核式結(jié)構(gòu)，同時(shí)在ZnO納米片和ZnO納米片微納分級(jí)結(jié)構(gòu)基底上旋涂P3HT形成P3HT／ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)。對(duì)基于不同形貌的ZnO納米材料制備的電極進(jìn)行SEM、XRD、HRTEM及紫外可見吸收光譜(UVvis)等測(cè)定和分析，研究了基于不同電極組裝而成的雜化太陽電池的光電性能。將制備得到的不同形貌的

5、ZnO復(fù)合納米結(jié)構(gòu)作為光陽極設(shè)計(jì)組裝成新型的有機(jī)無機(jī)雜化太陽電池。研究表明：電化學(xué)沉積法制備的四種不同形貌的ZnO為典型的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，其中，ZnO納米棒的直徑約200300nnl，長度約2lain；ZnO納米棒上生長的二級(jí)納米棒直徑約為1050nlll，長度約為20011111；ZnO納米片厚度約為80nlTl，高度約為45gm；ZnO納米片上生長的納米棒直徑約為200nnl，長度約為800nnl?；瘜W(xué)浴沉積法制備的Sb2S3納米粒

6、子為輝銻礦結(jié)構(gòu)，通過控制沉積溫度和時(shí)間，可以得到不同殼層厚度的Sb2S3／ZnO殼核結(jié)構(gòu)，最佳沉積溫度為10℃以下，沉積時(shí)間為2h。Sb2S3納米粒子的沉積大大拓寬了ZnO的吸收范圍，達(dá)到760nlTl以上。旋涂一層P3HT薄膜后，在，2型Sb2S3和p型P3HT之間形成的P—n異質(zhì)結(jié)有利于光生電荷的快速傳輸和有效分離。結(jié)果表明，基于P3HT／Sb2S3／ZnO納米片上生長納米棒分級(jí)殼核結(jié)構(gòu)光陽極的雜化太陽電池性能最佳，能量轉(zhuǎn)換效率為0