基于SnO_2光阳极的染料敏化太阳能电池

【摘要】：染料敏化太阳电池(DSSC)作为第三代太阳能电池,以其成本低、无毒、相对简单的制作工艺等优点,吸引了学者们从深度和广度对其进行了大量研究。1.利用水热合成方法制备纳米颗粒状SnO2粉末,优化反应时间,用场发射扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)来表征粒子的形貌、大小等。利用水热合成方法制备球状SnO2粉末,优化反应时间和反应温度,用场发射扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)来表征粒子的形貌、大小等。2.基于SnO2薄膜作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池,选用不同浓度的TiCl4溶液后处理SnO2纳米薄膜,探究TiCl4溶液后处理对电池光电性质的影响。测试电池的光电效率(Ⅰ-V)和入射的光子-电流转换效率(JPCE)。再将制备好的SnO2粉末中掺杂一定量的皂石,制备掺杂皂石SnO2复合薄膜,研究皂石对SnO2薄膜电池光电特性的影响。 【关键词】：染料敏化太阳电池 氧化锡 四氯化钛 皂石
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 引言14
• 1.2 太阳能电池的发展历史14-15
• 1.3 太阳能电池的种类15-19
• 1.3.1 硅基太阳能电池15-17
• 1.3.2 化合物薄膜太阳能电池17-18
• 1.3.3 染料敏化太阳能电池18-19
• 1.3.4 太阳电池能组件参数及特点19
• 1.4 染料敏化太阳能电池的工作原理及性能19-24
• 1.4.1 染料敏化太阳能电池的工作原理19-21
• 1.4.2 染料敏化太阳能电池的性能21-22
• 1.4.3 染料敏化太阳能电池的研究现状22-24
• 1.5 本文的研究内容24-26
• 第二章 SnO_2纳米材料的制备26-35
• 2.1 引言26-28
• 2.2 实验部分28-30
• 2.2.1 实剂与设备28-29
• 2.2.2 SnO_2的制备29-30
• 2.2.2.1 颗粒状SnO_2的制备过程29-30
• 2.2.2.2 球状SnO_2的制备过程30
• 2.3 结果与讨论30-34
• 2.3.1 颗粒状SnO_2的形貌分析30-31
• 2.3.2 颗粒状SnO_2的X射线衍射(XRD)31-32
• 2.3.3 球状SnO_2的形貌分析32-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 基于SnO2薄膜为光阳极的DSSC35-44
• 3.1 引言35
• 3.2 实验部分35-39
• 3.2.1 试剂、设备、表征仪器35-38
• 3.2.2 基于SnO_2光阳极染料敏化太阳能电池制备过程38-39
• 3.3 结果与讨论39-43
• 3.3.1 TiCl_4溶液处理前和处理后的SnO_2薄膜形貌分析(SEM)39-40
• 3.3.2 SnO_2薄膜经TiCl_4溶液处理前和处理后的XRD分析40-41
• 3.3.3 TiCl_4后处理对电池光电特性的影响41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 掺杂皂石SnO_2纳米复合薄膜为光阳极的DSSC44-50
• 4.1 引言44
• 4.2 实验部分44-45
• 4.2.1 试剂、设备44
• 4.2.2 掺杂皂石SnO_2纳米复合材料的DSSC制备过程44-45
• 4.3 结果与讨论45-48
• 4.3.1 掺杂皂石SnO_2纳米复合薄膜光电阳极的形貌45-46
• 4.3.2 掺杂皂石SnO_2纳米复合薄膜光电特性46-47
• 4.3.3 TiCl_4后处理对掺杂皂石SnO_2纳米复合薄膜电池光电特性的影响47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 全文总结50-51
• 参考文献51-56
• 攻读硕士学位期间论文56

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