CdS量子點(diǎn)敏化透明TiO-,2-納米管陣列光陽極材料的制備和性能研究.pdf

1、太陽能電池作為一種清潔無污染的新能源技術(shù)而備受關(guān)注。本文對(duì)太陽能電池的發(fā)展歷史，太陽能電池的分類、結(jié)構(gòu)及原理、發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題等進(jìn)行了綜述，其中染料敏化TiO2太陽能電池可望在現(xiàn)有太陽能電池基礎(chǔ)上大幅度降低成本，但是由于其禁帶寬度較大(3.2 eV)，使其只能吸收紫外光，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)換效率較低，因此要對(duì)其進(jìn)行敏化，以提高其轉(zhuǎn)換效率。本文提出了用CdS量子點(diǎn)敏化透明TiO2納米管陣列薄膜太陽能電池的設(shè)想。首先采用陽極氧化法在ITO導(dǎo)電玻璃

2、上制備透明的TiO2納米管陣列電極，然后采用連續(xù)離子層沉積法在TiO2電極上沉積CdS量子點(diǎn)，制備CdS量子點(diǎn)敏化TiO2光陽極，并組裝電池對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試和表征。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1、采用磁控濺射法在ITO玻璃上沉積高質(zhì)量的金屬Ti膜，然后在NH4F的乙二醇溶液中進(jìn)行陽極氧化，再經(jīng)熱處理，制備出透明TiO2納米管陣列。分析了Ti膜制備和陽極氧化工藝參數(shù)對(duì)TiO2納米管陣列形貌和性能的影響。結(jié)果表明：在300℃、功

3、率為150W、0.5Pa氬氣分壓下沉積1h，能夠得到致密、均勻、與基板結(jié)合緊密的Ti膜；陽極氧化電壓為40V，電解液組成為0.3wt％NH4F、lvol％H2O的乙二醇溶液，熱處理溫度為450℃，熱處理時(shí)間2h，能夠制備出90～100nm，管壁為20nm左右，管長為1.67μm的透明的銳鈦礦型TiO2納米管陣列電極。
　　 2、采用連續(xù)離子層沉積法，以Cd(NO3)2、Na2S為Cd2+、S2-的離子源，在不同溶劑中制備CdS量