cds、cdse敏化zno納米棒陣列薄膜電極制備及其光電化學性能地研究

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1、⑨碩士學位論文MASTER’STHESIS中文摘要煤、石油和天然氣在我們的生活中起著非常重要的作用,由于這些化石燃料的儲量有限,在將來會消耗殆盡。另外,化石燃料燃燒產(chǎn)生二氧化碳,其濃度在大氣中的快速增長已經(jīng)影響到了氣候,導致全球的溫室效應。在這種情況下,光伏太陽能電池作為一種可再生的清潔能源越來越引起人們的關(guān)注。自1991年以來,敏化太陽能電池因其具有成本低廉、制作工藝簡單以及性能穩(wěn)定等優(yōu)點成為太陽能研究領(lǐng)域的一個熱點。研究工作者進行了大量的試驗來提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,其中敏化劑的光學吸收性能是影響太陽能光電轉(zhuǎn)換

2、效率最重要的原因之一。目前,有機染料作為敏化劑所取得的效率最高,但由于有機染料存在價格昂貴、性質(zhì)不穩(wěn)定等缺點,限制了其在敏化電池上的應用。無機納米半導體材料制備方法簡單廉價,且由于其特殊的尺寸效應及其較大的消光系數(shù),成為一種可取代有機染料分子的光敏材料。本論文中,我們分別制備了CdS,CdSe敏化ZnO納米棒陣列薄膜電極,并研究了復合電極的光電化學性能。首先,采用水熱法制備了ZnO納米棒陣列薄膜,并通過化學浴沉積技術(shù)將CdS沉積在Zn0電極表面形成ZnO@CdS核殼結(jié)構(gòu)復合膜電極。采用三電極體系測試其光電性能,相比于Zn

3、O納米棒薄膜電極、CdS納米晶薄膜電極,核殼結(jié)構(gòu)復合膜電極的性能有了顯著提高。此外,我們研究了ZnO的形貌、CdS納米晶的沉積時間對ZnO@CdS核殼結(jié)構(gòu)納米棒薄膜電極光電性能的影響。研究表明,一維棒狀ZnO陣列薄膜及合適的CdS沉積時間,是太陽能電池獲得高轉(zhuǎn)換效率的重要條件。其次,本文采用化學浴沉積法在ZnO納米陣列表面沉積CdSe量子點,形成了核殼結(jié)構(gòu)的納米棒陣列膜,并且研究了其光電性能??疾炝薢nO納米棒的長度、熱處理及CdSe沉積時間對性能的影響。實驗結(jié)果表明:采用合適的ZnO納米棒長度和CdSe沉積時間,能得到

4、最優(yōu)的光電性能;退火能促使CdSe晶型由立方晶系向六方晶系轉(zhuǎn)變,提高轉(zhuǎn)換效率。關(guān)鍵詞:Zn0納米棒陣列;核殼結(jié)構(gòu);量子點;敏化劑;太陽能電池⑧\:/碩士學位論文MASTER’STHESISAbstractHuIIlaIl’s1ifesmailllydependoncoal,oila11dnaturalgas,butt11esefossilmelswillbedepletedsomedayiIltlle如turebecausetheyarelimited.MoreoVer,carbondioxideisproducedin

5、thecombustionoffossil如elsandtherapidincreaSeofcarbondioxideconcentrationhaSa=陸ctedmeclimate,resultingi11theglobalw鋤1inge臟ct.UnderthesecircumStances,photoV01taic(PV)s01arcellaLsa11altematiVeandcleanene唱ysoul.cellaSattracted毋.eata:ttention.1hesensitizedsolarcellsha

6、vebeenaIlactiVeresearchprojectsince1991becauseoftlleirsimpleprep刪ionprocess,lowcostaIld虹bleperl’omance.LotsoftrialshaVebeenmadeinordertoenhancetheirsolarene唱yconVersione伍ciency.0neofthemostimporrtantapproachesisto劬gt11eabso印tionspectraofthesensitizer.No、Ⅳadays,th

7、edye—sensitizedsolarcells(DSSCs)w11icharebasedonorg;耐cdyehaVeachieVedthe11i曲estemciencyamongaUofthesensitizedsolarcells.ButthedyeistooexpensiVeaJldnotVeD,stable,t11esedraWbackslimititsutilizationonsolarcell.Thespecialsize-selectedopticalpropeIrtyofthei110唱a11icse

8、miconductornanocrystalsmakesiteaSytotunetheabso印tionspectmmofino瑪anicsemiconductorpanicles.Inaddition,mesenanocrystaJsareeaSiertofIabricate.Thus,ino唱anicsemico

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