量子點敏化TiO2基納米結(jié)構(gòu)太陽能電池制備與表征.pdf

1、量子點敏化太陽能電池(Quantum dots sensitized solar cells)是目前材料科學(xué)、物理、化學(xué)等交叉學(xué)科的熱點研究方向，國外學(xué)者預(yù)測該類電池是未來高效率低成本太陽電池的最佳候選之一。但是迄今光電轉(zhuǎn)換效率還無法與染料敏化太陽能電池相媲美是制約該種電池進一步發(fā)展的瓶頸?；谀壳皣鴥?nèi)外量子點敏化電池的研究進展，本論文結(jié)合已經(jīng)成熟的納米薄膜制備工藝，對改善量子點敏化電池的光電轉(zhuǎn)換效率進行了系列探索研究。主要結(jié)果與創(chuàng)新點

2、如下：
　　 1、制備了CdS量子點敏化TiO2納米晶多孔薄膜太陽能電池，發(fā)現(xiàn)通過提高工作電極孔隙率，可改善CdS量子點對其“浸潤”性修飾；以“整體燒結(jié)”方式在FTO導(dǎo)電玻璃與TiO2納米晶多孔薄膜之間引入TiO2致密層可改善其界面接觸；采用ZnS層鈍化CdS量子點可以提高電池的短路電流密度，電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達1.84％；電池經(jīng)高壓汞燈持續(xù)照射168 h，性能穩(wěn)定，光電轉(zhuǎn)換效率僅下降5％。
　　 2、以鍍有SnO2晶

3、種層的玻璃基片為原始襯底，通過控制晶種層的表面粗糙度和外露晶面，并引入離子屏蔽劑，利用水熱法成功制備了可剝離的無支撐金紅石型TiO2納米棒陣列薄膜。移植到導(dǎo)電玻璃上將其作為CdS量子點敏化太陽能電池的工作電極，經(jīng)ZnS鈍化后電池光電轉(zhuǎn)換效率達到1.27％。
　　 3、利用溶劑熱法以Ti片為Ti源生長納米棒陣列，利用CH3OH/Br2混合溶液腐蝕剩余Ti片，成功制備出無支撐銳鈦礦型TiO2納米陣列薄膜。移植到導(dǎo)電玻璃上作為CdS量

4、子點敏化太陽能電池的工作電極，經(jīng)ZnS鈍化后電池光電轉(zhuǎn)換效率為1.55％。
　　 4、利用快速熱注入法在油胺體系中，通過控制反應(yīng)速率，成功制備了分別具有黃銅礦、閃鋅礦和纖鋅礦三種不同晶型的單分散CuInS2量子點，結(jié)果表明，較快的反應(yīng)速率有利于得到黃銅礦結(jié)構(gòu)CuInS2量子點，反之則得到閃鋅礦或纖鋅礦結(jié)構(gòu)的CuInS2量子點。該類量子點幾乎可吸收全部可見光區(qū)的太陽光。
　　 5、采用二次陽極氧化法成功制備出兩端開孔無支撐