摘要 | 第3-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
缩略词表 | 第12-13页 |
第一章 绪论 | 第13-42页 |
1.1 引言 | 第13页 |
1.2 太阳能电池的种类和发展历程 | 第13-16页 |
1.3 量子点敏化太阳能电池概述 | 第16-21页 |
1.3.1 量子点的特征 | 第16-19页 |
1.3.2 QDSC的结构和工作原理 | 第19-20页 |
1.3.3 QDSC内的电荷复合过程 | 第20-21页 |
1.4 QDSCs的研究进展 | 第21-40页 |
1.4.1 光阳极 | 第21-33页 |
1.4.1.1 氧化物半导体薄膜 | 第21-28页 |
1.4.1.2 半导体量子点 | 第28-33页 |
1.4.2 电解质 | 第33-34页 |
1.4.3 对电极 | 第34-40页 |
1.5 本论文的选题依据和主要研究内容 | 第40-42页 |
第二章 实验试剂、实验步骤及性能表征手段与设备 | 第42-50页 |
2.1 实验试剂 | 第42页 |
2.2 实验步骤 | 第42-45页 |
2.2.1 光阳极的制备 | 第42-44页 |
2.2.1.1 FTO玻璃的清洗 | 第42-43页 |
2.2.1.2 多孔TiO_2薄膜的制备 | 第43页 |
2.2.1.3 CdS/CdSe量子点的合成 | 第43-44页 |
2.2.1.4 ZnSe钝化层和ZnS钝化层的制备 | 第44页 |
2.2.2 多硫电解液的制备 | 第44页 |
2.2.3 对电极的制备 | 第44-45页 |
2.2.4 电池组装 | 第45页 |
2.3 性能表征手段与设备 | 第45-50页 |
2.3.1 形貌表征 | 第45页 |
2.3.2 光吸收性能表征 | 第45页 |
2.3.3 电化学性能测试表征 | 第45-49页 |
2.3.4 X-射线光电子能谱 (X-ray photoelectron spectroscopy,XPS) | 第49页 |
2.3.5 稳态瞬态荧光光谱仪(Photoluminescence, PL) | 第49-50页 |
第三章 ZnSe钝化层在CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池中的使用及其性能研究 | 第50-61页 |
3.1 引言 | 第50-51页 |
3.2 实验部分 | 第51-52页 |
3.2.1 实验试剂 | 第51页 |
3.2.2 TiO_2/CdS/CdSe/ZnSe QDSCs的制备 | 第51-52页 |
3.2.3 测试表征手段和仪器设备 | 第52页 |
3.3 结果与讨论 | 第52-60页 |
3.3.1 光阳极薄膜的形貌表征(SEM, TEM)和能量色散X射线光谱(EDX)分析 | 第52-54页 |
3.3.2 光阳极薄膜的紫外-可见吸收光谱 | 第54-55页 |
3.3.3 电化学性能测试分析 | 第55-59页 |
3.3.3.1 电化学阻抗谱(EIS) | 第55-56页 |
3.3.3.2 黑暗条件下测得的电池的光伏特性曲线(J-V curves) | 第56-57页 |
3.3.3.3 单色入射光子-电子转化效率(IPCE)测试分析 | 第57-58页 |
3.3.3.4 光伏特性曲线(I-V curve)测试分析 | 第58-59页 |
3.3.4 TiO_2/CdS/CdSe/ZnSe QDSC的结构以及电荷传输机理分析 | 第59-60页 |
3.4 本章小结 | 第60-61页 |
第四章 CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池中ZnS和ZnSe钝化层的对比研究 | 第61-71页 |
4.1 引言 | 第61页 |
4.2 实验部分 | 第61-62页 |
4.2.1 实验试剂 | 第61页 |
4.2.2 TiO_2/CdS/CdSe/ZnSe和TiO_2/CdS/CdSe/ZnS QDSCs的制备 | 第61-62页 |
4.2.3 测试表征手段和仪器设备 | 第62页 |
4.3 结果与讨论 | 第62-70页 |
4.3.1 ZnS钝化层SILAR吸附次数优化 | 第62-63页 |
4.3.2 光阳极的形貌表征(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)分析 | 第63-64页 |
4.3.3 光阳极薄膜的紫外-可见吸收光谱(UV-vis) | 第64-65页 |
4.3.4 电化学性能测试分析 | 第65-69页 |
4.3.4.1 电化学交流阻抗谱(EIS) | 第65-67页 |
4.3.4.2 单色入射光子-电子转化效率(IPCE) | 第67-68页 |
4.3.4.3 光伏特性曲线(J-V curve) | 第68-69页 |
4.3.5 含ZnS或ZnSe钝化层的TiO_2/CdS/CdSe QDSCs的结构和能带排列以及电荷传输机理分析 | 第69-70页 |
4.4 本章小结 | 第70-71页 |
第五章 双层ZnSe修饰的CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池及其性能研究 | 第71-82页 |
5.1 引言 | 第71页 |
5.2 实验部分 | 第71-72页 |
5.2.1 实验试剂 | 第71-72页 |
5.2.2 TiO_2/ZnSe/CdS/CdSe/ZnSe QDSCs的制备 | 第72页 |
5.2.3 测试表征手段和仪器设备 | 第72页 |
5.3 结果与讨论 | 第72-81页 |
5.3.1 内层ZnSe的SILAR吸附次数优化 | 第72-73页 |
5.3.2 光阳极的形貌表征(SEM) | 第73-74页 |
5.3.3 光阳极薄膜的紫外-可见吸收光谱(UV-vis) | 第74-75页 |
5.3.4 光阳极薄膜的光致发光光谱(PL) | 第75-77页 |
5.3.5 电化学性能测试分析 | 第77-80页 |
5.3.5.1 电化学交流阻抗谱(EIS) | 第77-78页 |
5.3.5.2 单色入射光子-电子转化效率(IPCE) | 第78-79页 |
5.3.5.3 光伏特性曲线(I-V curve) | 第79-80页 |
5.3.6 TiO_2/ZnSe/CdS/CdSe/ZnSe QDSC的结构以及电荷传输机理分析 | 第80-81页 |
5.4 本章小结 | 第81-82页 |
第六章 ZnSe钝化层的表面或界面化学组成对CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池性能的影响 | 第82-94页 |
6.1 引言 | 第82页 |
6.2 实验部分 | 第82-83页 |
6.2.1 实验试剂 | 第82-83页 |
6.2.2 TiO_2/Cd S/CdSe/ZnSe QDSCs的制备 | 第83页 |
6.2.3 测试表征手段和仪器设备 | 第83页 |
6.3 结果与讨论 | 第83-92页 |
6.3.1 光阳极的形貌表征(SEM) | 第83-84页 |
6.3.2 光伏特性曲线(I-V curve) | 第84-85页 |
6.3.3 TiO_2/QDs/3 Zn~(2+)-Se~(2-)和Ti O_2/QDs/3 Se~(2-)-Zn~(2+)光阳极薄膜的X-射线光电子能谱(XPS)分析 | 第85-87页 |
6.3.4 不同的SILAR吸附顺序对光阳极薄膜光吸收的影响 | 第87-90页 |
6.3.4.1 光阳极薄膜的紫外-可见吸收光谱(UV-vis) | 第87-88页 |
6.3.4.2 第II种类型能带分布的Cd Se/Zn Se核-壳结构电子激发机理图 | 第88-89页 |
6.3.4.3 TiO_2/CdS/CdSe光阳极薄膜的能量色散X射线光谱 | 第89页 |
6.3.4.4 TiO_2/5 Zn~(2+)-Se~(2-)(Ar)和TiO_2/5 Zn~(2+)-Se~(2-)(air)薄膜的紫外-可见吸收光谱(UV-vis) | 第89-90页 |
6.3.5 电化学交流阻抗谱(EIS) | 第90-91页 |
6.3.6 不同的SILAR吸附顺下光阳极的结构和电荷传输机理分析 | 第91-92页 |
6.4 本章小结 | 第92-94页 |
第七章 总结 | 第94-96页 |
参考文献 | 第96-114页 |
附录I 攻读学位期间所发表的学术论文、获奖情况 | 第114-116页 |
附录II 致谢 | 第116-117页 |