量子點敏化光陽極的制備及光電性能研究.pdf

1、近年來，在人類化石能源日趨枯竭的大背景下，清潔能源電池成為能源研究的熱點。其中，具有高光電轉(zhuǎn)化效率，低成本的量子點敏化太陽能電池得到了廣泛的關(guān)注。但是，作為新一代的電池，量子點敏化電池仍然具有不足，比如，效率不夠穩(wěn)定，達不到理論效率值，因此，如何改進電池結(jié)構(gòu)，提升光電轉(zhuǎn)化能力成為目前關(guān)注的重點。
　　本文中，通過引入二維結(jié)構(gòu)材料g-C3N4得到基于TiO2 P25納米顆粒及基于TiO2納米片的兩種g-C3N4/TiO2復(fù)合結(jié)構(gòu)光陽

2、極，通過調(diào)節(jié)相關(guān)光陽極制備參數(shù)來研究太陽能電池的性能變化，為進一步研究量子點敏化太陽能電池提供了實驗參考。
　　本文主要研究成果如下：
　　1.利用以旋涂法制備的介孔TiO2薄膜為基底，CdTe量子點為敏化劑，以CuS為對電極結(jié)構(gòu)的電池器件，研究了CdTe量子點不同沉積時間對電池性能的影響。結(jié)果表明在18h，24h，30h三個沉積條件下，沉積時間為24h時電池性能最好。
　　2.引入具有類石墨相二維結(jié)構(gòu)的氮化碳，將不同

3、比例的氮化碳和P25納米顆?；旌现苽湫繚{料，然后將旋涂有上述漿料的FTO導(dǎo)電玻璃在450℃下燒結(jié)3h，得到g-C3N4/TiO2(P25納米顆粒)復(fù)合結(jié)構(gòu)的光陽極，以CdS/CdSe/ZnS量子點為敏化劑，以CuS為對電極組裝太陽能電池，通過改變氮化碳的摻雜比例，對其光電轉(zhuǎn)換性能表現(xiàn)進行實驗。結(jié)果表明，相匹配的能級結(jié)構(gòu)有利于電子-空穴對的分離及運輸，明顯提高了太陽能電池的開路電壓以及短路電流，使得效率從未摻雜g-C3N4的3.39%增