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《zno納米棒晶薄膜溶液化學(xué)法制備和性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中文摘要能源與環(huán)境問(wèn)題日益突出，納米晶太陽(yáng)能電池(NPC)以其工藝簡(jiǎn)單，成本低廉以及可望規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)勢(shì)成為綠色能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文綜述了NPC電池及其光陽(yáng)極材料的發(fā)展，研究了納米ZnO棒晶薄膜的溶液化學(xué)法制備及其在輔助電場(chǎng)下的生長(zhǎng)，并對(duì)ZnO納米棒晶薄膜的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了討論。本文采用過(guò)飽和硝酸鋅／氫氧化鈉溶液在ZnO晶種面上制備均勻一致，取向好，長(zhǎng)徑比大的ZnO納米捧晶薄膜；用相平衡圖和羥基氧化反應(yīng)討論了無(wú)電場(chǎng)和電場(chǎng)下ZnO薄膜的沉積機(jī)理；采用了SEM、XRD、TEM、HRTEM和UV．VIS表征了薄
2、膜的相組成、結(jié)晶形貌和透光率。提出了過(guò)飽和溶液中ZnO的結(jié)晶包括特定表面上的異質(zhì)成核和隨后的晶體生長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程；溶液化學(xué)法中7_nO納米棒沿C軸方向?qū)訝钌L(zhǎng)；外加電場(chǎng)下OH氧化，產(chǎn)生的阱增加基底附近的過(guò)飽和度，同時(shí)電場(chǎng)促進(jìn)離子的吸附和擴(kuò)散，降低成核勢(shì)壘。二者均有助于znO納米棒的生長(zhǎng)。研究了基底的預(yù)處理及無(wú)電場(chǎng)和電場(chǎng)下各種溶液生長(zhǎng)條件如前驅(qū)體溶液的濃度、沉積的溫度和時(shí)間對(duì)納米棒生長(zhǎng)的影響。研究表明，制得的ZnO納米棒直徑約25nm，生長(zhǎng)1．5h后長(zhǎng)600罐00nm。無(wú)電場(chǎng)時(shí)制得的ZnO納米棒屬纖鋅礦結(jié)構(gòu)，而在
3、電場(chǎng)下制得的主要是紅鋅礦結(jié)構(gòu)。ZnO晶種面的織構(gòu)對(duì)納米棒的形態(tài)具有明顯的影響，300-40(PC熱處理、急冷或低的拉膜速度或適量PEG添加的條件下制備的晶種面具有更高的晶體取向和較少的表面缺陷。從而導(dǎo)致生長(zhǎng)面高的成核密度，使得Zn0納米棒能夠在垂直于基底的方向上擇優(yōu)生長(zhǎng)。溶液生長(zhǎng)條件對(duì)納米棒的尺寸也具有顯著的影響。隨溶液前驅(qū)體濃度的增加，ZnO納米棒徑略微增大麗棒長(zhǎng)顯著變大。對(duì)于一定濃度的前驅(qū)體溶液，納米棒在特定溫度下有最大棒長(zhǎng)，且這一最佳溫度隨前驅(qū)體溶液濃度變大而升高。關(guān)鍵詞：ZnO納米棒薄膜溶液化學(xué)法輔
4、助電場(chǎng)晶體生長(zhǎng)ABSTRACTIncreasingconc鋤sonenergycrisisandpollutionproblemarouseconsiderableattentiononnanocrystallinephotoelectrochemicalcells(NPQfortheirpotentialsinsimpleprocess,lowcostandlargescaleproduction．Inthispaper,developmentsonNFCcellsanditsanodewererevie
5、wed．SolutionchemicaldepositionofZnOnanorodthin石11mswithoutandwithelectricalfieldandtheworkingmechanismwereinvestigated．EquiarealZnOnaorods晰thhighorientationandahi曲aspectratioonZnO—coatedseedsubstrateswerefabricatedfromtheznm03)2／NaOHsupersaturatedsolutions
6、；themechanismswithoutandwithelectricalfieldwerediscussedbascdouthephasestabilitydiagramforsolidZnOandtheoxidationofOH．Thephasecomposition,crystallinemorphologyandopticaltransmittanceofZnOnanorodthinfilmswe犯analyzedbySEM，XRD，TEM,HRTEMandUV-VIS．Itwasproposed
7、thattwoProcessesalerequiredforcrystallizationinasupersaturatedsolution：heterogeneousnucleationonaspecificsurfaceandsubsequentcrystalgrowth．ThepreparedZnOsin#ecrystalgrowslayerbylayeralongc-axis．TheelectricalfieldenhancesionadsorptiontosubsWateandlowersthen
8、ucleationenergybarrierbyincreasingchargeintensity；meanwhileitproducesH+throughoxidationofOHandincreasesproperlythedegreeofsolutionsupersaturationseal"thesubstratesurface．Bothaspectsdofavortorodgrowth．Thefacto
