光電變色器件用TiO-,2-薄膜的研制.pdf

1、光電變色器件是利用敏化TiO<,2>納米晶太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換性能給電致變色材料提供電源的一種新型器材,它的出現(xiàn)使得多年來廣受關(guān)注的電致變色器件更具有實用性.所謂電致變色是指電致變色材料在電場作用下,發(fā)生離子與電子的共注入與共抽出,使材料的價態(tài)與化學(xué)組分發(fā)生可逆變化,從而使材料的透射與反射透性發(fā)生變化.光電變色之所以比電致變色更具有優(yōu)越性,關(guān)鍵在于引入了納米晶二氧化鈦敏化太陽能電池.敏化太陽能電池將一種窄禁帶半導(dǎo)體材料修飾、組裝到另一種

2、大能隙的半導(dǎo)體材料上,這種結(jié)構(gòu)最主要的優(yōu)點是可將吸收的太陽光產(chǎn)生激發(fā)態(tài)電子的區(qū)域與電荷傳遞區(qū)域分離,提高光電轉(zhuǎn)換效率.二氧化鈦以其價廉、完全無公害且很穩(wěn)定等優(yōu)點,成為現(xiàn)在敏化太陽能電池應(yīng)用的最多的大能隙半導(dǎo)體材料.該課題描述了光電變色器件用的敏化太陽能電池的組件及工作原理,從理論上系統(tǒng)的研究了TiO<,2>薄膜微結(jié)構(gòu)對敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)換特性的影響.工藝上采用了電子束蒸發(fā)法,在不同的條件下制備了多批樣品并對其性能進(jìn)行了測試.所得結(jié)果對

3、制備高性能的敏化太陽能電池具有很好的參考價值.對制備的二氧化鈦薄膜,借助于原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)、俄歇電子能譜(AES)、紫外光電子譜(UPS)對二氧化鈦薄膜的表面形貌、結(jié)晶形態(tài)、表面成分以及吸收光譜進(jìn)行了研究.研究了電子束蒸發(fā)法工藝參數(shù)(基片溫度、反應(yīng)速率和薄膜厚度)對二氧化鈦薄膜性能(表面形貌、粒徑和表面成分)的影響和作用.得到以下結(jié)論:1.隨著反應(yīng)速率、基片溫度、薄膜厚度的增加,薄膜表面越加致密;隨著基片溫度