量子點(diǎn)敏化太陽能電池有序TiO2光陽極制備研究.pdf

1、量子點(diǎn)敏化太陽能電池(Quantum dots sensitized solar cells,QDSSC)與染料敏化太陽能電池(Dye sensitized solar cells,DSSC)原理相似,它只是將DSSC中的染料替換為無機(jī)半導(dǎo)體量子點(diǎn)。QDSSC不僅繼承了DSSC低成本、易制作的優(yōu)點(diǎn),還具有多重激發(fā)、帶隙可調(diào)等新優(yōu)點(diǎn)。然而當(dāng)前QDSSC最高效率只有6.18％,光陽極無法高效收集傳輸電子是導(dǎo)致其效率低下的關(guān)鍵因素之一。Gr?

2、tzel曾指出,如果用有序納米結(jié)構(gòu)代替無序納米顆粒,光陽極不僅擁有巨大的表面積,還可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地傳遞電子,大大提高電池效率。據(jù)此本文做了以下幾方面的工作。
　　利用化學(xué)水浴沉積,在FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)導(dǎo)電玻璃表面成功合成了TiO2薄膜。對(duì)合成產(chǎn)物的形貌和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明薄膜為金紅石納米片陣列結(jié)構(gòu)?？疾炝顺练e時(shí)間,基底種類,溶液成分對(duì)薄膜形貌的影響,并提出了納米片的生長演化機(jī)理。

3、　　利用陽極氧化法制備了TiO2納米管薄膜?？疾炝搜趸娢缓脱趸瘯r(shí)間對(duì)薄膜形貌和有序度的影響。解釋了納米管形成原因,提出了薄膜有序-無序轉(zhuǎn)變的機(jī)理。最終確定納米管最佳工藝為60V陽極氧化4h,這種條件下納米管直徑為115nm,長度為16μm。隨后利用飽和HgCl2浸泡法,成功地將納米管薄膜整體剝落下來,并粘接到 FTO表面。
　　利用化學(xué)水浴交替沉積技術(shù),在TiO2納米管/FTO電極上制備了CdS量子點(diǎn)。研究了量子點(diǎn)沉積次數(shù)對(duì)薄膜