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《sdsscs器件和氮摻雜炭氣凝膠對電極制備和性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、PreparationandperformancesofSDSSCsdevicesandnitrogen-dopedcarbonaerogelcounterelectrodeCandidatePengTangSupervisorAssociateprofessorBinZhaoCollegeCollegeofChemistryProgramPolymerChemistryandPhysicsSpecializationFunctionalPolymerDegreeMasterofScienceUniversityXiangtanUniversityDateMay,2012湘潭大
2、學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權湘潭大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存
3、和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日摘要本論文對固態(tài)染料敏化太陽能電池（SDSSCs）器件和染料敏化太陽能電池（DSSCs）的基本結構、工作原理、發(fā)展近況以及亟待解決的問題進行了簡要介紹。本論文探討了SDSSCs的光陽極、聚合物空穴傳輸電解質、對電極的結構等部分的結構對器件光伏性能的影響，并對其機理做出了初步分析。在DSSCs中，炭氣凝膠對電極催化性能良好、價格低廉、理化性質穩(wěn)定的優(yōu)點，因而表現(xiàn)出了取代鉑對電極的潛質。本文設計并制備了不同氮含量的氮摻雜炭氣凝膠，并研究了氮摻雜對于炭氣凝膠對電極的催化性能和DSSCs的光電轉換性能
4、的影響。本文主要研究內容如下：1、研究了TiO2納米晶薄膜電極的厚度對于SDSSCs光電轉換性能的影響規(guī)律。研究結果表明，經過TiCl4水溶液處理后，厚度在1.8μm的TiO2薄膜的光電轉換效率最高。同時，我們研究了聚合物電解質膜的厚度和退火溫度條件對于SDSSCs光電轉換性能的影響規(guī)律。研究結果表明，聚合物電解質的厚度對于器件的開路電壓（Voc）影響明顯，SDSSCs的Voc隨著聚合物電解質的厚度降低而呈現(xiàn)升高的趨勢；以H1作為染料敏化劑，以P3HT作為聚合物空穴傳輸材料，在65℃的溫度下退火，其SDSSCs器件的填充因子最高。2、設計并制備數(shù)種氮摻雜的炭氣凝膠，通過研究，我
5、們發(fā)現(xiàn)氮的引入能增加炭氣凝膠的孔體積，并且能使孔徑分布更加集中。然而，隨著氮含量的增加，基于不同氮摻雜炭氣凝膠對電極的DSSCs的光伏性能反而出現(xiàn)了一定幅度的降低，這是因為氮原子的引入，使得非極性的PTFE粘結劑的粘連性能變差，導致氮摻雜炭氣凝膠對電極的內部串聯(lián)電阻和電荷轉移電阻明顯增大，因此導致器件的短路電流減小，器件的光伏性能下降。關鍵詞：固態(tài)染料敏化太陽能電池；聚合物空穴傳輸材料；對電極；炭氣凝膠；氮摻雜炭氣凝膠IAbstractThebasicmechanism,workingprincipleandrecentprogressesofsolid-statedye-se
6、nsitizedsolarcells(SDSSCs)anddye-sensitizedsolarcells(DSSCs)arebrieflyintroducedinthedissertation.TheeffectsofnanocrystallineTiO2electrode,polymerichole-transportelectrolyte,andcounterelectrodeonthephotovoltaicperformanceofSDSSCshavebeenstudied.Carbonaerogelisafavorablecatalystcandidateforco
7、unterelectrodesofDSSCsbecauseoftheuniquefeaturessuchaslowcost,highelectrocatalyticactivityandflexibleproperties.Thenitrogen-dopedcarbonaerogelwithdifferentnitrogencontentswereprepared,andtheeffectsofthenitrogencontentsontheelectrocatalyticactivityo
