量子點(diǎn)敏化TiO2納米管太陽能電池的性能研究.pdf

1、21世紀(jì)以來，全球經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的增長，人民的生活水平也得到了極大的提高，然而現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源的需求也與日俱增。太陽能電池作為一種能將吸收的光能轉(zhuǎn)化成電能的光電半導(dǎo)體器件引起了人們的廣泛關(guān)注。其中，由于量子點(diǎn)敏化的TiO2納米管太陽能電池具有價(jià)格低廉、消光系數(shù)較大和吸收光譜的范圍可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)而成為人們研究的重點(diǎn)。
　　本文采用陽極氧化法以鈦板（純度99％）為基底制備了高度有序的TiO2納米管陣列，然后對(duì)其進(jìn)行敏化。通過電子掃描電鏡(S

2、EM)、能譜分析(EDS)、高倍透射電鏡(HR-TEM)、紫外吸收光譜(UV-vis)、X射線衍射(XRD)、電化學(xué)工作站等方法對(duì)制備的光陽極材料進(jìn)行測(cè)試，可得出如下結(jié)論:
　　(1)利用一步法制備的CdS/TiO2光陽極的紫外吸收光譜已經(jīng)拓展到了480 nm處，隨著敏化時(shí)間的延長，光電轉(zhuǎn)化效率是先升高后降低，并在敏化時(shí)間為2h時(shí)達(dá)到最大的光電轉(zhuǎn)化效率，其值為0.83％，與未敏化的TiO2納米管太陽能電池相比提高了5倍。
　

3、　(2)直接吸附法制備CdS∶Eu3+/TiO2光陽極時(shí)最佳的敏化溫度為60℃，最佳的敏化時(shí)間為8h，Eu3+離子濃度的最佳摩爾比為4％。在最佳敏化條件下達(dá)到的量子效率最大為21％，光電轉(zhuǎn)化效率最大為0.39％。
　　(3)對(duì)循環(huán)沉積層數(shù)不同的PbS量子點(diǎn)敏化的TiO2納米管太陽能電池進(jìn)行研究可知，PbS(6L)/TiO2太陽能電池的光電性能最好，其光電轉(zhuǎn)化效率為0.84％;與石墨對(duì)電極相比，鉑對(duì)電極更有利于提高太陽能電池的光電性