氧化鋅薄膜的合成及其在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、隨著能源危機(jī)問(wèn)題進(jìn)一步惡化，大力發(fā)展新型清潔能源成為目前急需解決的一個(gè)問(wèn)題。太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的綠色能源成為人們的首選，人們對(duì)太陽(yáng)能利用中的最好的實(shí)例就是太陽(yáng)能電池。氧化鋅作為一種常見的綠色環(huán)保易合成的半導(dǎo)體氧化物，成為太陽(yáng)能電池材料研究的熱點(diǎn)。本論文中，我們對(duì)氧化鋅的制備進(jìn)行了研究，并進(jìn)一步地將其應(yīng)用到染料敏化太陽(yáng)能電池和無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化薄膜太陽(yáng)能電池中，對(duì)電池器件的性能參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。本論文的主要研究?jī)?nèi)容歸納如下:

2、>　　(1)采用水熱法在鋅片上一步原位生長(zhǎng)了ZnO一維納米陣列，實(shí)驗(yàn)中從時(shí)間、溫度、鋅片種類、鋅片尺寸、溶劑、NaOH溶液濃度、碘單質(zhì)質(zhì)量以及表面活性劑八個(gè)條件出發(fā)，詳細(xì)地分析了各個(gè)條件對(duì)最終生長(zhǎng)的氧化鋅薄膜的影響，最后總結(jié)出一個(gè)最佳的合成條件:鋅片尺寸為0.1×1.5cm，NaOH水溶液的濃度為0.5mol/L，碘單質(zhì)的質(zhì)量為0.1g，反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時(shí)間為12h。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有使用任何有害試劑，操作簡(jiǎn)單，環(huán)保無(wú)污染。

3、>　　(2)通過(guò)種子輔助法在FTO基底上液相沉積氧化鋅薄膜，該實(shí)驗(yàn)中種子層的制備比較簡(jiǎn)單、可以大量生產(chǎn)。后期氧化鋅薄膜的制備也是在低溫下合成的，反應(yīng)條件溫和，且不需要過(guò)多繁瑣的操作。實(shí)驗(yàn)中對(duì)溶劑體系、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間三個(gè)因素進(jìn)行分析，并對(duì)合成的薄膜進(jìn)行了一系列的表征。將實(shí)驗(yàn)中得到的氧化鋅薄膜作為光陽(yáng)極材料運(yùn)用到染料敏化太陽(yáng)能電池中，對(duì)其光電性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)得的最優(yōu)電池性能參數(shù):開路電壓為0.5271V，短路電流密度為0.7368mA