| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第18-36页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第18页 |
| 1.2 TiO_2纳米管阵列的制备方法 | 第18-20页 |
| 1.2.1 水热合成法 | 第18-19页 |
| 1.2.2 模板法 | 第19页 |
| 1.2.3 溶胶凝胶法 | 第19-20页 |
| 1.2.4 阳极氧化法 | 第20页 |
| 1.3 TiO_2的晶相结构 | 第20-22页 |
| 1.4 阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列的研究概况 | 第22-26页 |
| 1.4.1 制备条件的研究 | 第22-25页 |
| 1.4.2 生成机理的研究 | 第25-26页 |
| 1.5 阳极氧化法TiO_2纳米管阵列的改性研究 | 第26-31页 |
| 1.5.1 阳离子掺杂改性 | 第27-28页 |
| 1.5.2 阴离子掺杂改性 | 第28页 |
| 1.5.3 共掺杂改性 | 第28-29页 |
| 1.5.4 复合改性 | 第29-31页 |
| 1.6 染料敏化太阳能电池概述 | 第31-34页 |
| 1.6.1 染料敏化太阳能电池的组成 | 第31-32页 |
| 1.6.2 染料敏化太阳能电池原理 | 第32-33页 |
| 1.6.3 TiO_2纳米管阵列在染料敏化太阳能电池中的应用 | 第33-34页 |
| 1.7 课题研究意义和内容 | 第34-36页 |
| 第2章 实验材料与实验方法 | 第36-47页 |
| 2.1 主要实验试剂与实验设备 | 第36-38页 |
| 2.1.1 主要实验试剂及材料 | 第36-37页 |
| 2.1.2 主要实验仪器及设备 | 第37-38页 |
| 2.2 主要实验方法与流程 | 第38-43页 |
| 2.2.1 TiO_2纳米管阵列的制备流程 | 第38-39页 |
| 2.2.2 表面处理TiO_2纳米管阵列的制备 | 第39页 |
| 2.2.3 ZnO/TiO_2纳米管阵列的制备 | 第39-41页 |
| 2.2.4 Sm_2O_3/TiO_2纳米管阵列的制备 | 第41页 |
| 2.2.5 染料敏化太阳能电池的构筑 | 第41-43页 |
| 2.3 表征及分析方法 | 第43-45页 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 | 第43页 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析 | 第43页 |
| 2.3.3 场发射扫描电子显微镜观察 | 第43页 |
| 2.3.4 透射电子显微镜观察 | 第43-44页 |
| 2.3.5 原子力显微镜观察 | 第44页 |
| 2.3.6 紫外-可见漫反射吸收光谱分析 | 第44页 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱分析 | 第44页 |
| 2.3.8 光致发光光谱分析 | 第44-45页 |
| 2.3.9 循环伏安法分析 | 第45页 |
| 2.3.10 接触角测量 | 第45页 |
| 2.4 染料敏化太阳能电池光电转化性能分析 | 第45-47页 |
| 2.4.1 太阳能性能指标 | 第45-46页 |
| 2.4.2 太阳能的J-V特性曲线测试 | 第46页 |
| 2.4.3 太阳能电池的电化学阻抗分析 | 第46-47页 |
| 第3章 NH_4F/H_3PO_4体系TiO_2纳米管阵列制备及对电极选择 | 第47-78页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 制备条件对TiO_2纳米管阵列的影响 | 第47-56页 |
| 3.2.1 搅拌速率的影响 | 第47-49页 |
| 3.2.2 煅烧温度的影响 | 第49-51页 |
| 3.2.3 F-浓度的影响 | 第51-52页 |
| 3.2.4 H_3PO_4浓度的影响 | 第52-54页 |
| 3.2.5 阳极氧化电压的影响 | 第54-55页 |
| 3.2.6 阳极氧化时间的影响 | 第55-56页 |
| 3.3 Box-Behnken实验设计 | 第56-61页 |
| 3.3.1 回归模式的选择 | 第57-58页 |
| 3.3.2 回归模式的构建 | 第58-61页 |
| 3.4 煅烧条件对TiO_2纳米管阵列的影响 | 第61-68页 |
| 3.4.1 煅烧条件对晶相的影响 | 第61-65页 |
| 3.4.2 煅烧条件对光吸收性能的影响 | 第65-67页 |
| 3.4.3 煅烧条件对电阻的影响 | 第67-68页 |
| 3.5 TiO_2纳米管阵列形成机制初探 | 第68-72页 |
| 3.6 染料敏化太阳能电池对电极的选择 | 第72-77页 |
| 3.6.1 Pt含量分析 | 第73页 |
| 3.6.2 穿透度分析 | 第73-74页 |
| 3.6.3 电化学阻抗分析 | 第74-75页 |
| 3.6.4 循环伏安法分析 | 第75-76页 |
| 3.6.5 光电转化效率的测试 | 第76-77页 |
| 3.7 本章小结 | 第77-78页 |
| 第4章 乙二醇体系TiO_2纳米管阵列制备及表面处理 | 第78-98页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 制备条件对TiO_2纳米管阵列的影响 | 第78-86页 |
| 4.2.1 后处理方式的影响 | 第78-79页 |
| 4.2.2 F-浓度的影响 | 第79-81页 |
| 4.2.3 水添加量的影响 | 第81-82页 |
| 4.2.4 氧化电压的影响 | 第82-84页 |
| 4.2.5 电解液温度的影响 | 第84-86页 |
| 4.3 TiO_2纳米管阵列的表面处理 | 第86-92页 |
| 4.3.1 表面形貌分析 | 第86-87页 |
| 4.3.2 表面粗糙度分析 | 第87-88页 |
| 4.3.3 表面处理的机制分析 | 第88-89页 |
| 4.3.4 亲水性分析 | 第89页 |
| 4.3.5 元素组成分析 | 第89-91页 |
| 4.3.6 晶相结构分析 | 第91-92页 |
| 4.4 染料敏化太阳能电池的光电转化性能 | 第92-97页 |
| 4.4.1 染料吸附量测试 | 第92-94页 |
| 4.4.2 J-V曲线测试 | 第94-95页 |
| 4.4.3 EIS曲线测试 | 第95-97页 |
| 4.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 异质结型ZnO/TiO_2纳米管阵列的光电性能 | 第98-115页 |
| 5.1 引言 | 第98-99页 |
| 5.2 ZnO/TiO_2纳米管阵列的特性分析 | 第99-109页 |
| 5.2.1 晶相结构分析 | 第99-100页 |
| 5.2.2 拉曼分析 | 第100-101页 |
| 5.2.3 表面形貌分析 | 第101-102页 |
| 5.2.4 内部形貌分析 | 第102-103页 |
| 5.2.5 表面粗糙度分析 | 第103-104页 |
| 5.2.6 光吸收性能分析 | 第104-106页 |
| 5.2.7 元素组成分析 | 第106-108页 |
| 5.2.8 电子传递特性分析 | 第108-109页 |
| 5.3 染料敏化太阳能电池的光电转化性能 | 第109-114页 |
| 5.3.1 染料吸附量测试 | 第109-110页 |
| 5.3.2 J-V曲线测试 | 第110-112页 |
| 5.3.3 EIS曲线测试 | 第112-114页 |
| 5.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 第6章 Sm_2O_3改性TiO_2纳米管阵列的光电性能 | 第115-134页 |
| 6.1 引言 | 第115页 |
| 6.2 Sm_2O_3/TiO_2纳米管阵列的特性分析 | 第115-128页 |
| 6.2.1 晶相结构分析 | 第115-118页 |
| 6.2.2 拉曼分析 | 第118-119页 |
| 6.2.3 表面形貌分析 | 第119-121页 |
| 6.2.4 内部形貌分析 | 第121-122页 |
| 6.2.5 元素组成分析 | 第122-123页 |
| 6.2.6 光吸收性能分析 | 第123-125页 |
| 6.2.7 荧光性能分析 | 第125-128页 |
| 6.3 染料敏化太阳能电池的光电转化性能 | 第128-132页 |
| 6.3.1 染料吸附量测试 | 第128-129页 |
| 6.3.2 J-V曲线测试 | 第129-130页 |
| 6.3.3 EIS曲线测试 | 第130-132页 |
| 6.4 本章小结 | 第132-134页 |
| 结论 | 第134-137页 |
| 参考文献 | 第137-153页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第153-155页 |
| 致谢 | 第155-156页 |
| 个人简历 | 第156页 |
