基于ZnO納米管太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、本文采用電化學(xué)沉積法在銦錫氧化物導(dǎo)電玻璃(ITO)基底上沉積一層垂直有序的ZnO納米棒陣列，并通過(guò)對(duì)其在堿液中進(jìn)行電化學(xué)腐蝕得到了ZnO納米管陣列。以ZnO納米管陣列為基礎(chǔ)，在其上電沉積一層適當(dāng)厚度的CdTe納米顆粒薄膜，形成一種核殼式結(jié)構(gòu)，隨后繼續(xù)電沉積一層適當(dāng)厚度的p型P3MT，最終得到一系列基于ZnO納米管陣列電極。通過(guò)SEM、TEM、HRTEM、EDS、XRD對(duì)電極材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了測(cè)定、分析，并采用紫外可見(jiàn)吸收光譜儀

2、和光電性能測(cè)試儀對(duì)不同電極的光電性能進(jìn)行研究。
　　 將CdTe/ZnO、P3MT/CdTe/ZnO等一系列電極組裝成電池，研究了不同厚度的CdTe和P3MT對(duì)電池光電性能的影響。研究表明:基于CdTe/ZnO電極的電池中，當(dāng)沉積CdTe的時(shí)間為1.5h時(shí)，電池性能最佳，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了0.89％，CdTe起到了很好的敏化效果;當(dāng)在CdTe/ZnO電極上沉積一層P3MT后，電池性能明顯改善，P3MT沉積時(shí)間為2min時(shí)，光電

3、轉(zhuǎn)換效率最大為1.20％，與單純的CdTe敏化電池相比，效率提高了近35％。經(jīng)P3MT雜化后的電池性能的改善很大程度上歸因于在CdTe和P3MT的界面處形成的p-n異質(zhì)結(jié)。p-n結(jié)利于光生電子空穴對(duì)的有效分離，降低其復(fù)合機(jī)率。通過(guò)對(duì)P3MT/CdTe/ZnO電極的線性掃描，證實(shí)了在CdTe與P3MT界面處p-n結(jié)的存在。
　　 作為一種新型的p型半導(dǎo)體，Cu2O近年來(lái)被引起了廣泛的關(guān)注。本文在ZnO納米管陣列的基礎(chǔ)上電沉積一層C

4、u2O納米顆粒，形成了Cu2O/ZnO核殼式納米結(jié)構(gòu)陣列電極。通過(guò)SEM、HRTEM和XRD對(duì)電極材料的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析，采用光電性能測(cè)試儀對(duì)電極的光電性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Cu2O為立方顆粒，粒徑的大小隨沉積時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，由幾十納米至幾百納米不等;電極的光電性能隨Cu2O沉積時(shí)間的延長(zhǎng)先提高后降低，當(dāng)Cu2O沉積電荷量為1C時(shí)，電極的光電性能最佳。對(duì)Cu2O/ZnO電極的線性掃描的結(jié)果表明，在ZnO與Cu2O界面處形成了